JP2021144587A - Robot control system and control method - Google Patents

Robot control system and control method Download PDF

Info

Publication number
JP2021144587A
JP2021144587A JP2020044123A JP2020044123A JP2021144587A JP 2021144587 A JP2021144587 A JP 2021144587A JP 2020044123 A JP2020044123 A JP 2020044123A JP 2020044123 A JP2020044123 A JP 2020044123A JP 2021144587 A JP2021144587 A JP 2021144587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
communication
control device
control
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020044123A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7327225B2 (en
Inventor
エスクデロ ディエゴ
Escudero-Rodrigo Diego
エスクデロ ディエゴ
カルラス フェラン
Carlas Ferran
カルラス フェラン
ヴィト ラファエレ
Vito Raffaele
ヴィト ラファエレ
嘉英 田村
Yoshihide Tamura
嘉英 田村
拓 大谷
Hiroshi Otani
拓 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2020044123A priority Critical patent/JP7327225B2/en
Priority to CN202080097507.7A priority patent/CN115176209A/en
Priority to PCT/JP2020/047238 priority patent/WO2021181799A1/en
Priority to US17/908,141 priority patent/US11855907B2/en
Priority to EP20924018.3A priority patent/EP4119305A4/en
Publication of JP2021144587A publication Critical patent/JP2021144587A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7327225B2 publication Critical patent/JP7327225B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/76Admission control; Resource allocation using dynamic resource allocation, e.g. in-call renegotiation requested by the user or requested by the network in response to changing network conditions
    • H04L47/762Admission control; Resource allocation using dynamic resource allocation, e.g. in-call renegotiation requested by the user or requested by the network in response to changing network conditions triggered by the network
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/43Assembling or disassembling of packets, e.g. segmentation and reassembly [SAR]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/82Miscellaneous aspects
    • H04L47/826Involving periods of time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31076Controller for cell, for robot motion, for supervision
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31094Data exchange between modules, cells, devices, processors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

To provide a robot control system suitable for production facilities including one or more robots.SOLUTION: A robot control system 1 includes a first control device 100 having a first communication unit 101 and one or more second control devices 250 networked with the first control device. Each of the second control devices includes a second communication unit 251 for exchanging data with the first communication unit of the first control device using communication resources 42 of a network assigned to each, and a command value generation unit 290 for sequentially generating a command value for driving a robot according to a command from the first control device. The robot control system includes a communication resource setting unit 30 for allocating communication resources to each of the second control devices.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本技術は、ロボット制御システムおよび制御方法に関する。 The present technology relates to robot control systems and control methods.

従来より、FA(Factory Automation)分野においては、ロボットが様々なアプリケーションに用いられている。このようなロボットは、ロボットコントローラが所定のプログラムを実行することで、制御に必要な指令などが順次生成される。 Conventionally, in the field of FA (Factory Automation), robots have been used for various applications. In such a robot, commands and the like required for control are sequentially generated by the robot controller executing a predetermined program.

例えば、特開2018−196908号公報(特許文献1)は、ロボット言語を習得することなく、ロボットを使用した自動化設備を低コストで構築する構成を開示する。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-196908 (Patent Document 1) discloses a configuration for constructing an automation facility using a robot at low cost without learning a robot language.

特開2018−196908号公報JP-A-2018-196908

実際の生産設備においては、複数のロボットが配置されることも多い。上述の先行技術文献に示される構成は、複数のロボットが配置される場合については、何ら想定していない。 In actual production equipment, a plurality of robots are often arranged. The configuration shown in the above prior art document does not assume any case where a plurality of robots are arranged.

本技術は、1または複数のロボットを含む生産設備に適したロボット制御システムを提供することを目的とする。 An object of the present technology is to provide a robot control system suitable for a production facility including one or a plurality of robots.

本技術のある実施の形態に係るロボット制御システムは、第1の通信部を有する第1の制御装置と、第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置とを含む。第2の制御装置の各々は、各々に割り当てられたネットワークの通信リソースを用いて、第1の制御装置の第1の通信部との間でデータを遣り取りする第2の通信部と、第1の制御装置からのコマンドに従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部とを含む。ロボット制御システムは、第2の制御装置の各々に通信リソースを割り当てる通信リソース設定部を含む。 A robot control system according to an embodiment of the present technology comprises a first control device having a first communication unit and one or more second control devices network-connected to the first control device. include. Each of the second control devices uses the communication resources of the network assigned to each of the second control devices to exchange data with the first communication unit of the first control device, and the second communication unit and the first communication unit. It includes a command value generation unit that sequentially generates command values for driving the robot according to a command from the control device of. The robot control system includes a communication resource setting unit that allocates communication resources to each of the second control devices.

この構成によれば、通信リソース設定部により第2の制御装置の各々に通信リソースを適切に割り当てることにより、複数の第2の制御装置がネットワーク接続された場合でも、制御性能を維持することができる。 According to this configuration, the communication resource setting unit appropriately allocates communication resources to each of the second control devices, so that the control performance can be maintained even when a plurality of second control devices are connected to the network. can.

通信リソース設定部は、予め定められた割り当て設定に従って、第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定するようにしてもよい。この構成によれば、接続される第2の制御装置に応じて予め定められた割り当て設定を用いることで、適切な通信リソースの設定を確実に行うことができる。 The communication resource setting unit may determine the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the predetermined allocation setting. According to this configuration, it is possible to surely set an appropriate communication resource by using a predetermined allocation setting according to the second control device to be connected.

通信リソース設定部は、第1の制御装置とネットワーク接続された第2の制御装置の数に応じて、第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定するようにしてもよい。この構成によれば、ネットワークの伝送容量の制限を考慮して、第2の制御装置の各々に通信リソースを適切に割り当てることができる。 The communication resource setting unit may determine the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the number of the second control devices connected to the network with the first control device. According to this configuration, communication resources can be appropriately allocated to each of the second control devices in consideration of the limitation of the transmission capacity of the network.

通信リソース設定部は、1または複数の第2の制御装置のうち少なくとも1つの動作状態に応じて、第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定するようにしてもよい。この構成によれば、第2の制御装置のうちより多くの通信リソースが必要な第2の制御装置に対して動的に通信リソースを割り与えることができる。 The communication resource setting unit may determine the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the operating state of at least one of the one or a plurality of second control devices. According to this configuration, communication resources can be dynamically allocated to the second control device that requires more communication resources among the second control devices.

通信リソース設定部は、第1の制御装置の第1の通信部に実装されてもよい。この構成によれば、第1の制御装置の第1の通信部により、統括して通信リソースを割り当てることができる。 The communication resource setting unit may be mounted on the first communication unit of the first control device. According to this configuration, the communication resource can be collectively allocated by the first communication unit of the first control device.

第2の制御装置の第2の通信部は、ロボットの駆動に係る状態値を第1の制御装置へ送信するようにしてもよい。この構成によれば、制御装置は、それぞれの第2の制御装置からロボットの駆動に係る状態値を収集できる。 The second communication unit of the second control device may transmit the state value related to the driving of the robot to the first control device. According to this configuration, the control device can collect the state value related to the driving of the robot from each of the second control devices.

ロボット制御システムは、ユーザ操作に応じて、通信リソース設定部による通信リソースの割り当てに係る設定を決定するための外部装置をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、ユーザに対して通信リソースの割り当てなどを支援することができる。 The robot control system may further include an external device for determining the setting related to the allocation of the communication resource by the communication resource setting unit according to the user operation. According to this configuration, it is possible to support the allocation of communication resources to the user.

通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの長さを異ならせることで、通信リソースの大きさを調整するようにしてもよい。また、通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの通信周期を異ならせることで、通信リソースの大きさを調整するようにしてもよい。 The communication resource setting unit may adjust the size of the communication resource by making the length of the communication frame transmitted on the network different. Further, the communication resource setting unit may adjust the size of the communication resource by changing the communication cycle of the communication frame transmitted on the network.

これらの構成によれば、ネットワークの伝送容量の制限を考慮して、第2の制御装置の各々に通信リソースを適切に割り当てることができる。 According to these configurations, communication resources can be appropriately allocated to each of the second control devices in consideration of the limitation of the transmission capacity of the network.

本技術の別の実施の形態に係る制御方法は、第1の通信部を有する第1の制御装置と、第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置とを備えたロボット制御システムに向けられる。制御方法は、第2の制御装置の各々にネットワークの通信リソースを割り当てるステップと、第2の制御装置の各々が、各々に割り当てられた通信リソースを用いて、第1の制御装置との間でデータを遣り取りするステップと、第2の制御装置の各々が、第1の制御装置からのコマンドに従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成するステップとを含む。 A control method according to another embodiment of the present technology comprises a first control device having a first communication unit and one or more second control devices network-connected to the first control device. Aimed at the equipped robot control system. The control method is a step of allocating the communication resources of the network to each of the second control devices, and using the communication resources assigned to each of the second control devices, between the first control device and the first control device. It includes a step of exchanging data and a step in which each of the second control devices sequentially generates a command value for driving the robot according to a command from the first control device.

本技術によれば、1または複数のロボットを含む生産設備に適したロボット制御システムを実現できる。 According to this technology, it is possible to realize a robot control system suitable for a production facility including one or a plurality of robots.

本実施の形態に係るロボット制御システムの概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムの構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置のハードウェア構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware configuration example of the control device which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するロボットのハードウェア構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware configuration example of the robot which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するロボットの別のハードウェア構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another hardware configuration example of the robot which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する操作ペンダントのハードウェア構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware configuration example of the operation pendant which constitutes the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成するサポート装置のハードウェア構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware configuration example of the support device which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおけるロボットの挙動を制御するための機能構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the functional structure for controlling the behavior of a robot in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおけるロボットの挙動を制御するためのデータ処理を概略する模式図である。It is a schematic diagram which outlines the data processing for controlling the behavior of a robot in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置で実行されるIECプログラムおよびロボットプログラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the IEC program and the robot program executed by the control device which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムを構成する制御装置におけるプログラムの実行例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the execution example of the program in the control device which comprises the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおけるデータの遣り取りを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the exchange of data in the robot control system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムで利用される通信フレームの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the communication frame used in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいて用いられる設定情報に含まれる割り当て設定の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the allocation setting included in the setting information used in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいて用いられる割り当てパターンを利用した通信リソースの設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the communication resource using the allocation pattern used in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいてサポート装置を用いた通信リソースの設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the communication resource using the support device in the robot control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいて通信リソースを適切に設定できない場合の手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure when the communication resource cannot be set appropriately in the robot control system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおいてコマンドを複数の通信フレーム40に分割して送信する処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the processing example which divides and transmits a command into a plurality of communication frames 40 in the robot control system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける通信リソースの動的設定の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of dynamic setting of a communication resource in the robot control system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るロボット制御システムにおける通信リソースの動的設定の別の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of the dynamic setting of a communication resource in the robot control system which concerns on this embodiment.

本技術の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Embodiments of the present technology will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

<A.適用例>
まず、本技術が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施の形態に係るロボット制御システム1の概略を示す模式図である。
<A. Application example>
First, an example of a situation in which the present technology is applied will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the robot control system 1 according to the present embodiment.

図1を参照して、ロボット制御システム1は、制御装置100(第1の制御装置)と、フィールドネットワーク20を介して制御装置100とネットワーク接続された、1または複数のロボットコントローラ250(第2の制御装置)とを含む。ロボットコントローラ250の各々は、ロボットを制御するための指令値を出力する。 With reference to FIG. 1, the robot control system 1 includes a control device 100 (first control device) and one or more robot controllers 250 (second control device) network-connected to the control device 100 via a field network 20. Control device) and includes. Each of the robot controllers 250 outputs a command value for controlling the robot.

以下の説明では、主としてロボットを制御するロボット制御システム1の構成例を示すが、ロボット制御システム1の制御対象はロボットに限られるものではない。例えば、制御装置100は、ロボットに加えて、ロボットを含む生産設備を構成する様々な装置や機械を制御することができる。さらに、制御装置100は、ロボットの動作を監視するセーフティコントローラと連係してもよい。すなわち、本明細書において、「ロボット制御システム」との用語は、ロボットを制御する機能を有しているシステムという意味で用いられ、ロボット以外を制御することを排除するものではない。 In the following description, a configuration example of the robot control system 1 that mainly controls the robot will be shown, but the control target of the robot control system 1 is not limited to the robot. For example, the control device 100 can control various devices and machines constituting the production equipment including the robot in addition to the robot. Further, the control device 100 may be linked with a safety controller that monitors the operation of the robot. That is, in the present specification, the term "robot control system" is used to mean a system having a function of controlling a robot, and does not exclude controlling other than the robot.

制御装置100は、後述するロボットプログラムを実行することで、ロボットの挙動を指示するコマンド146をロボットコントローラ250毎にそれぞれ生成する。 The control device 100 generates a command 146 for instructing the behavior of the robot for each robot controller 250 by executing a robot program described later.

データを遣り取りするための構成として、制御装置100は、通信部101(後述する、フィールドネットワークコントローラ108、通信制御モジュール160、通信ドライバ162などで構成)を有しており、ロボットコントローラ250の各々は、通信部251(後述する、フィールドネットワークコントローラ252、通信制御モジュール280、通信ドライバ282などで構成)を有している。 As a configuration for exchanging data, the control device 100 has a communication unit 101 (composed of a field network controller 108, a communication control module 160, a communication driver 162, etc., which will be described later), and each of the robot controllers 250 has a communication unit 101. , Communication unit 251 (consisting of a field network controller 252, a communication control module 280, a communication driver 282, etc., which will be described later).

制御装置100と、1または複数のロボットコントローラ250との間は、典型的には、通信フレーム40を介してデータを遣り取りする。通信フレーム40には、ロボットコントローラ250毎に通信リソース42が割り当てられている。ロボットコントローラ250の通信部251は、各々に割り当てられた通信リソース42を用いて、制御装置100の通信部101との間でデータを遣り取りする。 Data is typically exchanged between the controller 100 and one or more robot controllers 250 via a communication frame 40. A communication resource 42 is assigned to the communication frame 40 for each robot controller 250. The communication unit 251 of the robot controller 250 uses the communication resource 42 assigned to each to exchange data with the communication unit 101 of the control device 100.

本明細書において、「通信リソース」は、ネットワーク(伝送路)を通じてデータを送受信できる容量を意味する。「通信リソース」は、ネットワーク上に存在する搬送波の周波数、ネットワーク上で転送される通信フレームの長さおよび周期、ならびに、時分割の時間幅などによって決定される。以下の説明においては、典型例として、所定のデータサイズを有する通信フレーム40がフィールドネットワーク20を循環する構成を前提として、通信フレーム40が有してるデータサイズを分割してそれぞれの割当先に対応付けることで、通信リソースの割り当てを実現する。但し、このような通信フレーム40のデータサイズを分割する方法だけではなく、各割当先に設定される通信時間あるいは通信頻度、または、各割当先に割り当てられる周波数幅などを制御することで、通信リソースを割り当てるようにしてもよい。さらに、公知の任意の方法を用いて通信リソースの割り当てを実現してもよい。 In the present specification, "communication resource" means a capacity capable of transmitting and receiving data through a network (transmission line). The "communication resource" is determined by the frequency of the carrier wave existing on the network, the length and period of the communication frame transferred on the network, the time division time width, and the like. In the following description, as a typical example, assuming a configuration in which a communication frame 40 having a predetermined data size circulates in the field network 20, the data size of the communication frame 40 is divided and associated with each allocation destination. By doing so, the allocation of communication resources is realized. However, communication is performed not only by such a method of dividing the data size of the communication frame 40, but also by controlling the communication time or communication frequency set for each allocation destination, the frequency width allocated to each allocation destination, and the like. You may want to allocate resources. Further, the allocation of communication resources may be realized by using any known method.

典型的には、ロボットコントローラ250の各々は、通信フレーム40に含まれる自身に割り当てられた通信リソース42に格納されているコマンド146などの情報を参照することで、各種処理を実行する。ロボットコントローラ250で実行される処理は、制御装置100からのコマンド146に従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成する処理を含む。より具体的には、ロボットコントローラ250の指令値生成モジュール290が指令値を順次生成する。指令値は、ロボットの各軸を駆動するための制御情報である。 Typically, each of the robot controllers 250 executes various processes by referring to information such as a command 146 stored in the communication resource 42 assigned to the robot controller 250 included in the communication frame 40. The process executed by the robot controller 250 includes a process of sequentially generating command values for driving the robot in accordance with a command 146 from the control device 100. More specifically, the command value generation module 290 of the robot controller 250 sequentially generates command values. The command value is control information for driving each axis of the robot.

なお、ロボットの軸は、関節(ジョイント)を構成することもあるので、以下の説明では、ロボットの「軸または関節」とも称す。すなわち、本明細書において、ロボットの「軸」との用語は、軸および関節を含む意味で用いられる。 Since the axis of the robot may form a joint, it is also referred to as the "axis or joint" of the robot in the following description. That is, in the present specification, the term "axis" of a robot is used to include an axis and a joint.

図1に示すように、ロボット制御システム1は、制御装置100と1または複数のロボットコントローラ250との間でデータを遣り取りするために用いられるフィールドネットワーク20の通信リソース42を設定する通信リソース設定機能30を有している。典型的には、通信リソース設定機能30は、ロボットコントローラ250の各々に通信リソース42を割り当てる。 As shown in FIG. 1, the robot control system 1 has a communication resource setting function for setting a communication resource 42 of a field network 20 used for exchanging data between a control device 100 and one or a plurality of robot controllers 250. Has 30. Typically, the communication resource setting function 30 allocates the communication resource 42 to each of the robot controllers 250.

通信リソース設定機能30により通信リソース42の割り当てを最適化することによって、フィールドネットワーク20に複数のロボットコントローラ250が接続された場合であっても、フィールドネットワーク20を介したデータ通信を維持できる。 By optimizing the allocation of the communication resource 42 by the communication resource setting function 30, data communication via the field network 20 can be maintained even when a plurality of robot controllers 250 are connected to the field network 20.

これによって、1つの制御装置100が複数のロボットコントローラ250を制御することも可能となり、ロボット制御システム1全体としてのコストを低減できる。 As a result, one control device 100 can control a plurality of robot controllers 250, and the cost of the robot control system 1 as a whole can be reduced.

また、制御装置100はコマンド146を生成すればよく、各ロボットコントローラ250がロボットに対して出力する指令値を演算するので、ロボットの台数が増加しても、制御装置100の処理負荷の増大を抑制できる。 Further, the control device 100 only needs to generate a command 146, and each robot controller 250 calculates a command value output to the robot. Therefore, even if the number of robots increases, the processing load of the control device 100 increases. Can be suppressed.

<B.システム構成例>
次に、本実施の形態に係るロボット制御システム1の構成例について説明する。
<B. System configuration example>
Next, a configuration example of the robot control system 1 according to the present embodiment will be described.

図2は、本実施の形態に係るロボット制御システム1の構成例を示す模式図である。図2を参照して、本実施の形態に係るロボット制御システム1は、制御装置100と、フィールドネットワーク20を介して制御装置100と接続された、1または複数のロボット200を含む。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 2, the robot control system 1 according to the present embodiment includes a control device 100 and one or more robots 200 connected to the control device 100 via a field network 20.

ロボット200の各々は、ロボットコントローラ250により挙動が制御される。ロボットコントローラ250は、制御装置100とネットワーク接続され、ロボット200を制御する。より具体的には、ロボットコントローラ250は、制御装置100からの指令(後述するコマンド146)に従って、ロボット200を制御するための指令値を出力する。ロボット200としては、アプリケーションに応じて任意に作成される1または複数の軸または関節を有するカスタムロボット200Aが用いられてもよい。さらに、ロボット200としては、水平多関節(スカラ)ロボット、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボット、直交ロボットなどの任意の汎用ロボット200Bが用いられてもよい。 The behavior of each of the robots 200 is controlled by the robot controller 250. The robot controller 250 is connected to the control device 100 via a network to control the robot 200. More specifically, the robot controller 250 outputs a command value for controlling the robot 200 in accordance with a command from the control device 100 (command 146 described later). As the robot 200, a custom robot 200A having one or a plurality of axes or joints arbitrarily created according to an application may be used. Further, as the robot 200, any general-purpose robot 200B such as a horizontal articulated (scalar) robot, a vertical articulated robot, a parallel link robot, and a Cartesian robot may be used.

フィールドネットワーク20には、I/Oユニット、セーフティI/Oユニット、セーフティコントローラなどの任意のデバイスが接続されてもよい。図2に示す構成例においては、フィールドネットワーク20には、ロボット200を操作するための操作ペンダント300が接続されている。 Any device such as an I / O unit, a safety I / O unit, and a safety controller may be connected to the field network 20. In the configuration example shown in FIG. 2, an operation pendant 300 for operating the robot 200 is connected to the field network 20.

フィールドネットワーク20には、産業用ネットワーク用のプロトコルである、EtherCAT(登録商標)やEtherNet/IPなどを用いることができる。フィールドネットワーク20に接続されるデバイス(制御装置100、ロボットコントローラ250、操作ペンダント300など)は、同期したデータ通信を実現するためのカウンタ109,253,353を有している。カウンタ109,253,353の詳細については、後述する。 For the field network 20, EtherCAT (registered trademark), EtherNet / IP, and the like, which are protocols for industrial networks, can be used. Devices connected to the field network 20 (control device 100, robot controller 250, operation pendant 300, etc.) have counters 109, 253, 353 for realizing synchronized data communication. Details of the counters 109, 253, 353 will be described later.

制御装置100は、上位ネットワーク12を介して、サポート装置400と、表示装置500と、サーバ装置600とに接続されてもよい。上位ネットワーク12には、産業用ネットワーク用のプロトコルであるやEtherNet/IPなどを用いることができる。 The control device 100 may be connected to the support device 400, the display device 500, and the server device 600 via the host network 12. For the upper network 12, a protocol for an industrial network, EtherNet / IP, or the like can be used.

<C.ハードウェア構成例>
次に、図2に示すロボット制御システム1を構成する主要装置のハードウェア構成例について説明する。
<C. Hardware configuration example>
Next, a hardware configuration example of the main device constituting the robot control system 1 shown in FIG. 2 will be described.

(c1:制御装置100)
図3は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成する制御装置100のハードウェア構成例を示す模式図である。図3を参照して、制御装置100は、プロセッサ102と、メインメモリ104と、ストレージ110と、メモリカードインターフェイス112と、上位ネットワークコントローラ106と、フィールドネットワークコントローラ108と、ローカルバスコントローラ116と、USB(Universal Serial Bus)インターフェイスを提供するUSBコントローラ120とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス118を介して接続されている。
(C1: Control device 100)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the control device 100 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 3, the controller 100 includes a processor 102, a main memory 104, a storage 110, a memory card interface 112, an upper network controller 106, a field network controller 108, a local bus controller 116, and a USB. Includes a USB controller 120 that provides a (Universal Serial Bus) interface. These components are connected via the processor bus 118.

プロセッサ102は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などで構成される。具体的には、プロセッサ102は、ストレージ110に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ104に展開して実行することで、制御対象に対する制御演算を実現する。 The processor 102 corresponds to an arithmetic processing unit that executes control operations, and is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like. Specifically, the processor 102 reads a program stored in the storage 110, expands it in the main memory 104, and executes it to realize a control operation for a controlled object.

メインメモリ104は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ110は、例えば、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)などの不揮発性記憶装置などで構成される。 The main memory 104 is composed of a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or a SRAM (Static Random Access Memory). The storage 110 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an SSD (Solid State Drive) or an HDD (Hard Disk Drive).

ストレージ110には、基本的な機能を実現するためのシステムプログラム1102、および、制御対象に応じて作成されたIECプログラム1104などが格納される。IECプログラム1104は、シーケンス命令および/またはモーション命令を含み得る。 The storage 110 stores a system program 1102 for realizing basic functions, an IEC program 1104 created according to a control target, and the like. The IEC program 1104 may include sequence instructions and / or motion instructions.

本明細書において、「IECプログラム」は、一般的なPLC(プログラマブルロジックコントローラ)で実行される処理を規定するプログラムという意味で用いられる。典型的には、IECプログラムは、国際電気標準会議(IEC:International Electrotechnical Commission)が定めるIEC61131−3で規定されるいずれかの言語で記述されるプログラムを意味する。但し、IECプログラムは、IEC61131−3で規定される言語以外のメーカ独自言語で記述されるプログラムを包含し得る。 In the present specification, the "IEC program" is used to mean a program that defines a process executed by a general PLC (programmable logic controller). Typically, the IEC program means a program written in any language defined by IEC 61131-3 defined by the International Electrotechnical Commission (IEC). However, the IEC program may include a program written in a manufacturer's own language other than the language specified in IEC61131-3.

ストレージ110には、ロボット200の挙動を制御するためのロボットプログラム1108および設定情報1106がさらに格納されてもよい。ロボットプログラム1108は、後述するように、所定のプログラミング言語(例えば、V+言語などのロボット制御用プログラミング言語やGコードなどのNC制御に係るプログラミング言語)で記述されてもよい。 The storage 110 may further store a robot program 1108 and setting information 1106 for controlling the behavior of the robot 200. As will be described later, the robot program 1108 may be written in a predetermined programming language (for example, a programming language for robot control such as V + language or a programming language related to NC control such as G code).

設定情報1106は、フィールドネットワーク20に関する各種設定、および、ロボット200に対する各種設定値(例えば、速度制限値、加速度制限値、ジャーク制限値など)を含む。 The setting information 1106 includes various settings related to the field network 20 and various setting values for the robot 200 (for example, a speed limit value, an acceleration limit value, a jerk limit value, and the like).

メモリカードインターフェイス112は、着脱可能な記憶媒体の一例であるメモリカード114を受け付ける。メモリカードインターフェイス112は、メモリカード114に対して任意のデータの読み書きが可能になっている。 The memory card interface 112 accepts a memory card 114, which is an example of a removable storage medium. The memory card interface 112 can read and write arbitrary data to and from the memory card 114.

上位ネットワークコントローラ106は、上位ネットワークを介して、任意の情報処理装置(図2に示されるサポート装置400、表示装置500、サーバ装置600など)との間でデータを遣り取りする。 The host network controller 106 exchanges data with an arbitrary information processing device (support device 400, display device 500, server device 600, etc. shown in FIG. 2) via the host network.

フィールドネットワークコントローラ108は、フィールドネットワーク20を介して、ロボット200などの任意のデバイスとの間でデータを遣り取りする。図2に示すシステム構成例において、フィールドネットワークコントローラ108は、フィールドネットワーク20の通信マスタとして機能してもよい。フィールドネットワークコントローラ108は、フィールドネットワーク20に接続されたデバイス間で同期状態に維持されるカウンタ109を有している。フィールドネットワークコントローラ108は、カウンタ109に基づいて、後述する通信フレーム40の送出タイミングなどを管理する。 The field network controller 108 exchanges data with an arbitrary device such as the robot 200 via the field network 20. In the system configuration example shown in FIG. 2, the field network controller 108 may function as a communication master of the field network 20. The field network controller 108 has a counter 109 that is kept synchronized between the devices connected to the field network 20. The field network controller 108 manages the transmission timing of the communication frame 40, which will be described later, based on the counter 109.

ローカルバスコントローラ116は、ローカルバス122を介して、制御装置100を構成する任意の機能ユニット130との間でデータを遣り取りする。機能ユニット130は、例えば、アナログ信号の入力および/または出力を担当するアナログI/Oユニット、デジタル信号の入力および/または出力を担当するデジタルI/Oユニット、エンコーダなどからのパルスを受け付けるカウンタユニットなどからなる。 The local bus controller 116 exchanges data with and from any functional unit 130 constituting the control device 100 via the local bus 122. The functional unit 130 is, for example, an analog I / O unit that is in charge of input and / or output of an analog signal, a digital I / O unit that is in charge of input and / or output of a digital signal, a counter unit that receives pulses from an encoder, and the like. And so on.

USBコントローラ120は、USB接続を介して、任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。 The USB controller 120 exchanges data with an arbitrary information processing device via a USB connection.

制御装置100が提供するロボット200の制御に係る機能については、後述する。
(c2:ロボット200およびロボットコントローラ250)
図4は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成するロボット200のハードウェア構成例を示す模式図である。図4には、ロボット200としてカスタムロボット200Aを採用した場合の構成例を示す。
The functions related to the control of the robot 200 provided by the control device 100 will be described later.
(C2: Robot 200 and Robot Controller 250)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the robot 200 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. FIG. 4 shows a configuration example when a custom robot 200A is adopted as the robot 200.

図4を参照して、カスタムロボット200Aは、ロボットコントローラ250に接続されている。なお、カスタムロボット200Aとロボットコントローラ250とは、一体的に構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。 With reference to FIG. 4, the custom robot 200A is connected to the robot controller 250. The custom robot 200A and the robot controller 250 may be integrally configured or may be configured as separate bodies.

カスタムロボット200Aは、軸または関節の数に応じたドライブ回路220と、ドライブ回路220により駆動されるモータ230とを含む。ドライブ回路220の各々は、コンバータ回路およびインバータ回路などを含み、ロボットコントローラ250からの指令値に従って指定された電圧・電流・位相の電力を生成して、モータ230へ供給する。 The custom robot 200A includes a drive circuit 220 according to the number of shafts or joints, and a motor 230 driven by the drive circuit 220. Each of the drive circuits 220 includes a converter circuit, an inverter circuit, and the like, generates electric power having a voltage, current, and phase specified according to a command value from the robot controller 250, and supplies the electric power to the motor 230.

モータ230の各々は、カスタムロボット200Aを構成するアーム部210のいずれかの軸または関節と機械的に結合されており、モータ230の回転によって対応する軸または関節を駆動するアクチュエータである。 Each of the motors 230 is an actuator that is mechanically coupled to any of the shafts or joints of the arm 210 constituting the custom robot 200A and drives the corresponding shaft or joint by rotation of the motor 230.

モータ230としては、駆動するアーム部210に応じた特性のモータを採用できる。例えば、モータ230として、誘導型モータ、同期型モータ、永久磁石型モータ、リラクタンスモータのいずれを採用してもよいし、回転型だけではなく、リニアモータを採用してもよい。駆動対象のモータ230に応じたドライブ回路220が採用される。 As the motor 230, a motor having characteristics according to the arm portion 210 to be driven can be adopted. For example, as the motor 230, any of an inductive motor, a synchronous motor, a permanent magnet type motor, and a reluctance motor may be adopted, and not only a rotary type but also a linear motor may be adopted. A drive circuit 220 corresponding to the motor 230 to be driven is adopted.

ロボットコントローラ250は、フィールドネットワークコントローラ252と、制御処理回路260とを含む。 The robot controller 250 includes a field network controller 252 and a control processing circuit 260.

フィールドネットワークコントローラ252は、各々に割り当てられたフィールドネットワーク20の通信リソースを用いて、制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108などの通信部との間でデータを遣り取りする。フィールドネットワークコントローラ252は、フィールドネットワーク20に接続されたデバイス間で同期状態に維持されるカウンタ253を有している。フィールドネットワークコントローラ252は、通信マスタとして機能する制御装置100に従って動作する、フィールドネットワーク20の通信スレーブとして機能してもよい。 The field network controller 252 uses the communication resources of the field network 20 assigned to each of them to exchange data with a communication unit such as the field network controller 108 of the control device 100. The field network controller 252 has a counter 253 that is kept synchronized between the devices connected to the field network 20. The field network controller 252 may function as a communication slave of the field network 20 that operates according to a control device 100 that functions as a communication master.

制御処理回路260は、カスタムロボット200Aを駆動するために必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路260は、プロセッサ262と、メインメモリ266と、ストレージ270と、インターフェイス回路268とを含む。 The control processing circuit 260 executes arithmetic processing necessary for driving the custom robot 200A. As an example, the control processing circuit 260 includes a processor 262, a main memory 266, a storage 270, and an interface circuit 268.

プロセッサ262は、カスタムロボット200Aを駆動するための制御演算を実行する。メインメモリ266は、例えば、DRAMやSRAMなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ270は、例えば、SSDやHDDなどの不揮発性記憶装置などで構成される。 The processor 262 executes a control operation for driving the custom robot 200A. The main memory 266 is composed of, for example, a volatile storage device such as a DRAM or SRAM. The storage 270 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an SSD or an HDD.

ストレージ270には、ロボット200を駆動するための制御を実現するためのロボットシステムプログラム2702、および、ロボットコントローラ250での処理に必要な設定パラメータ群を含む設定情報2704が格納される。 The storage 270 stores a robot system program 2702 for realizing control for driving the robot 200, and setting information 2704 including a group of setting parameters required for processing by the robot controller 250.

インターフェイス回路268は、それぞれのドライブ回路220に対して、それぞれ指令値を与える。インターフェイス回路268とドライブ回路220との間は、ハードワイヤーで電気的に接続されていてもよいし、データリンクで接続されていてもよい。 The interface circuit 268 gives a command value to each drive circuit 220. The interface circuit 268 and the drive circuit 220 may be electrically connected by a hard wire or may be connected by a data link.

図5は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成するロボット200の別のハードウェア構成例を示す模式図である。図5には、ロボット200として汎用ロボット200Bを採用した場合の構成例を示す。 FIG. 5 is a schematic diagram showing another hardware configuration example of the robot 200 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. FIG. 5 shows a configuration example when a general-purpose robot 200B is adopted as the robot 200.

図5を参照して、汎用ロボット200Bは、1または複数のモータおよびドライブ回路(図示しない)が組み込まれており、汎用ロボット200Bの目標軌道が指示されると、指示された目標軌道に応じて1または複数のモータを駆動する。 With reference to FIG. 5, the general-purpose robot 200B incorporates one or more motors and drive circuits (not shown), and when the target trajectory of the general-purpose robot 200B is instructed, it corresponds to the instructed target trajectory. Drive one or more motors.

図4に示すカスタムロボット200Aを駆動する場合には、軸または関節に対応するドライブ回路220に対してそれぞれ指令値を与える必要があるのに対して、図5に示す汎用ロボット200Bを駆動する場合には、汎用ロボット200Bの目標軌道を指示するだけでよい。 When driving the custom robot 200A shown in FIG. 4, it is necessary to give a command value to each of the drive circuits 220 corresponding to the shaft or the joint, whereas when driving the general-purpose robot 200B shown in FIG. It is only necessary to indicate the target trajectory of the general-purpose robot 200B.

ロボットコントローラ250が提供するロボット200の制御に係る機能については、後述する。 The functions related to the control of the robot 200 provided by the robot controller 250 will be described later.

(c3:操作ペンダント300)
図6は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成する操作ペンダント300のハードウェア構成例を示す模式図である。図6を参照して、操作ペンダント300は、フィールドネットワークコントローラ352と、制御処理回路360と、操作キー群380とを含む。
(C3: Operation pendant 300)
FIG. 6 is a schematic view showing a hardware configuration example of the operation pendant 300 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 6, the operation pendant 300 includes a field network controller 352, a control processing circuit 360, and an operation key group 380.

フィールドネットワークコントローラ352は、フィールドネットワーク20を介して、主として、制御装置100との間でデータを遣り取りする。フィールドネットワークコントローラ352は、フィールドネットワーク20に接続されたデバイス間で同期状態に維持されるカウンタ353を有している。フィールドネットワークコントローラ352は、通信マスタとして機能する制御装置100に従って動作する、フィールドネットワーク20の通信スレーブとして機能してもよい。 The field network controller 352 mainly exchanges data with the control device 100 via the field network 20. The field network controller 352 has a counter 353 that is kept synchronized between the devices connected to the field network 20. The field network controller 352 may function as a communication slave of the field network 20 that operates according to a control device 100 that functions as a communication master.

制御処理回路360は、プロセッサ362と、メインメモリ366と、ファームウェア370と、インターフェイス回路368とを含む。 The control processing circuit 360 includes a processor 362, a main memory 366, firmware 370, and an interface circuit 368.

プロセッサ362は、ファームウェア370を実行することで、操作ペンダント300に必要な処理を実現する。メインメモリ366は、例えば、DRAMやSRAMなどの揮発性記憶装置などで構成される。 The processor 362 realizes the processing required for the operation pendant 300 by executing the firmware 370. The main memory 366 is composed of, for example, a volatile storage device such as a DRAM or SRAM.

インターフェイス回路368は、操作キー群380との間で信号を遣り取りする。
操作キー群380は、ユーザ操作を受け付ける入力装置である。操作キー群380は、入力状態を示すインジケータなどを含んでいてもよい。
The interface circuit 368 exchanges signals with and from the operation key group 380.
The operation key group 380 is an input device that accepts user operations. The operation key group 380 may include an indicator or the like indicating an input state.

(c4:サポート装置400)
図7は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成するサポート装置400のハードウェア構成例を示す模式図である。サポート装置400は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。
(C4: Support device 400)
FIG. 7 is a schematic view showing a hardware configuration example of the support device 400 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. The support device 400 may be realized by using a general-purpose personal computer as an example.

図7を参照して、サポート装置400は、プロセッサ402と、メインメモリ404と、入力部406と、表示部408と、ストレージ410と、光学ドライブ412と、USBコントローラ420と、通信コントローラ422とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス418を介して接続されている。 With reference to FIG. 7, the support device 400 includes a processor 402, a main memory 404, an input unit 406, a display unit 408, a storage 410, an optical drive 412, a USB controller 420, and a communication controller 422. include. These components are connected via the processor bus 418.

プロセッサ402は、CPUやGPUなどで構成され、ストレージ410に格納されたプログラム(一例として、OS4102および開発プログラム4104)を読み出して、メインメモリ404に展開して実行することで、サポート装置400に必要な各種機能を実現する。 The processor 402 is required for the support device 400 by reading a program (OS 4102 and development program 4104, for example) stored in the storage 410, which is composed of a CPU, a GPU, or the like, and deploying and executing the program in the main memory 404. Various functions are realized.

メインメモリ404は、例えば、DRAMやSRAMなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ410は、例えば、HDDやSSDなどの不揮発性記憶装置などで構成される。 The main memory 404 is composed of, for example, a volatile storage device such as a DRAM or SRAM. The storage 410 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an HDD or SSD.

ストレージ410には、基本的な機能を実現するためのOS4102、および、開発環境を実現するための開発プログラム4104などが格納される。開発環境においては、制御装置100で実行されるプログラムの作成、プログラムのデバッグ、制御装置100の動作に係る設定、制御装置100に接続されるデバイスの動作に対する設定、フィールドネットワーク20に関する設定などが可能になっている。 The storage 410 stores an OS 4102 for realizing basic functions, a development program 4104 for realizing a development environment, and the like. In the development environment, it is possible to create a program executed by the control device 100, debug the program, set the operation of the control device 100, set the operation of the device connected to the control device 100, and set the field network 20. It has become.

入力部406は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。表示部408は、ディスプレイや各種インジケータなどで構成され、プロセッサ402による処理結果などを表示する。 The input unit 406 is composed of a keyboard, a mouse, and the like, and accepts user operations. The display unit 408 is composed of a display, various indicators, and the like, and displays processing results and the like by the processor 402.

USBコントローラ420は、USB接続を介して、制御装置100などとの間のデータを遣り取りする。通信コントローラ422は、上位ネットワーク12を介して、任意の情報処理装置との間でデータを遣り取りする。 The USB controller 420 exchanges data with the control device 100 and the like via the USB connection. The communication controller 422 exchanges data with an arbitrary information processing device via the host network 12.

サポート装置400は、光学ドライブ412を有しており、コンピュータ読み取り可能なプログラムを非一過的に格納する記憶媒体414(例えば、DVD(Digital Versatile Disc)などの光学記憶媒体)から、その中に格納されたプログラムが読み取られてストレージ410などにインストールされる。 The support device 400 has an optical drive 412 from a storage medium 414 (for example, an optical storage medium such as a DVD (Digital Versatile Disc)) that non-transiently stores a computer-readable program into the support device 400. The stored program is read and installed in the storage 410 or the like.

サポート装置400で実行される開発プログラム4104などは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体414を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、本実施の形態に係るサポート装置400が提供する機能は、OS4102が提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。 The development program 4104 or the like executed by the support device 400 may be installed via a computer-readable storage medium 414, or may be installed by downloading from a server device or the like on the network. Further, the function provided by the support device 400 according to the present embodiment may be realized by using a part of the modules provided by the OS 4102.

なお、ロボット制御システム1の稼動中において、サポート装置400は、制御装置100から取り外されていてもよい。 The support device 400 may be removed from the control device 100 while the robot control system 1 is in operation.

(c5:表示装置500)
本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成する表示装置500は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。表示装置500の基本的なハードウェア構成例は、図7に示すサポート装置400のハードウェア構成例と同様であるので、ここでは詳細な説明は行わない。
(C5: Display device 500)
The display device 500 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment may be realized by using a general-purpose personal computer as an example. Since the basic hardware configuration example of the display device 500 is the same as the hardware configuration example of the support device 400 shown in FIG. 7, detailed description is not given here.

(c6:サーバ装置600)
本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成するサーバ装置600は、一例として汎用パソコンを用いて実現されてもよい。サーバ装置600の基本的なハードウェア構成例は、図7に示すサポート装置400のハードウェア構成例と同様であるので、ここでは詳細な説明は行わない。
(C6: Server device 600)
The server device 600 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment may be realized by using a general-purpose personal computer as an example. Since the basic hardware configuration example of the server device 600 is the same as the hardware configuration example of the support device 400 shown in FIG. 7, detailed description will not be given here.

(c7:その他の形態)
図3〜図7には、1または複数のプロセッサがプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路(例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)など)を用いて実装してもよい。
(C7: Other forms)
FIGS. 3 to 7 show configuration examples in which necessary functions are provided by executing a program by one or more processors, and some or all of these provided functions are provided by dedicated hardware. It may be implemented using a hardware circuit (for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array)).

制御装置100の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア(例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン)を用いて実現してもよい。この場合には、仮想化技術を用いて、用途の異なる複数のOSを並列的に実行させるとともに、各OS上で必要なアプリケーションを実行させるようにしてもよい。さらに、制御装置100にサポート装置400や表示装置500などの機能を統合した構成を採用してもよい。 The main part of the control device 100 may be realized by using hardware that follows a general-purpose architecture (for example, an industrial personal computer based on a general-purpose personal computer). In this case, virtualization technology may be used to execute a plurality of OSs having different uses in parallel, and to execute necessary applications on each OS. Further, a configuration in which functions such as a support device 400 and a display device 500 are integrated with the control device 100 may be adopted.

<D.機能構成例>
ロボット200を制御するための機能構成の一例について説明する。
<D. Function configuration example>
An example of the functional configuration for controlling the robot 200 will be described.

図8は、本実施の形態に係るロボット制御システム1におけるロボット200の挙動を制御するための機能構成の一例を示す模式図である。図8を参照して、制御装置100と1または複数のロボットコントローラ250との間で、ロボット200を制御するためのコマンド146などが遣り取りされる。 FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a functional configuration for controlling the behavior of the robot 200 in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 8, a command 146 or the like for controlling the robot 200 is exchanged between the control device 100 and one or a plurality of robot controllers 250.

制御装置100は、IECプログラム実行エンジン150と、ロボットプログラム実行エンジン152と、通信制御モジュール160と、通信ドライバ162と、外部通信インターフェイス164とを含む。これらのエレメントは、典型的には、制御装置100のプロセッサ102がシステムプログラム1102を実行することで実現してもよい。 The control device 100 includes an IEC program execution engine 150, a robot program execution engine 152, a communication control module 160, a communication driver 162, and an external communication interface 164. These elements may typically be realized by the processor 102 of the control device 100 executing the system program 1102.

IECプログラム実行エンジン150(第2のプログラム実行部)は、IECプログラム1104を実行することで、ロボットコントローラ250に与える出力値142を周期的に生成する。より具体的には、IECプログラム実行エンジン150は、IECプログラム1104を所定の制御周期毎にサイクリック実行する。制御装置100の制御周期としては、典型的には、数百μsec〜数100msec程度が想定される。IECプログラム実行エンジン150は、IECプログラム1104の実行に従って、内部コマンド(例えば、コマンド146の送信開始および送信停止など)をロボットプログラム実行エンジン152へ出力し、および/または、ロボットプログラム実行エンジン152から状態値(例えば、ロボットプログラム実行エンジン152が実行しているロボットプログラム1108の状態など)を取得する。 The IEC program execution engine 150 (second program execution unit) periodically generates an output value 142 given to the robot controller 250 by executing the IEC program 1104. More specifically, the IEC program execution engine 150 cyclically executes the IEC program 1104 at predetermined control cycles. The control cycle of the control device 100 is typically assumed to be about several hundred μsec to several hundred msec. The IEC program execution engine 150 outputs an internal command (for example, transmission start and transmission stop of the command 146) to the robot program execution engine 152 according to the execution of the IEC program 1104, and / or the state from the robot program execution engine 152. The value (for example, the state of the robot program 1108 being executed by the robot program execution engine 152) is acquired.

ロボットプログラム実行エンジン152(第1のプログラム実行部)は、ロボットプログラム1108を実行することで、ロボット200の挙動を指示するコマンド146を生成する。すなわち、ロボットプログラム実行エンジン152は、ロボットプログラム1108を逐次実行して、1または複数のロボットコントローラ250に対して、ロボット200を制御するためのコマンド146などを送信する。より具体的には、ロボットプログラム実行エンジン152は、ロボットプログラム解釈モジュール154と、コマンド生成モジュール156とを含む。 The robot program execution engine 152 (first program execution unit) executes the robot program 1108 to generate a command 146 instructing the behavior of the robot 200. That is, the robot program execution engine 152 sequentially executes the robot program 1108, and transmits a command 146 or the like for controlling the robot 200 to one or a plurality of robot controllers 250. More specifically, the robot program execution engine 152 includes a robot program interpretation module 154 and a command generation module 156.

ロボットプログラム解釈モジュール154は、ロボットプログラム1108を順次読み込んでパースし、パースにより得られた内部コマンドをコマンド生成モジュール156へ出力する。ロボットプログラム解釈モジュール154は、ロボットプログラム1108に含まれるプログラミング言語により記述されたロボット200の挙動に係る命令に加えて、信号の入出力、ファイルアクセスおよび通信に係る命令も解釈できる。 The robot program interpretation module 154 sequentially reads and parses the robot program 1108, and outputs an internal command obtained by the parse to the command generation module 156. The robot program interpretation module 154 can interpret instructions related to signal input / output, file access, and communication in addition to instructions related to the behavior of the robot 200 described in the programming language included in the robot program 1108.

ロボットプログラム解釈モジュール154によるロボットプログラム1108の読み込み開始や停止などは、コマンド生成モジュール156により制御されてもよい。 The start and stop of reading the robot program 1108 by the robot program interpretation module 154 may be controlled by the command generation module 156.

コマンド生成モジュール156は、ロボットプログラム解釈モジュール154からの内部コマンドに従って、ロボットコントローラ250の各々に対するコマンド146を生成する。 The command generation module 156 generates a command 146 for each of the robot controllers 250 according to an internal command from the robot program interpretation module 154.

コマンド生成モジュール156は、接続されている1または複数のロボットコントローラ250のホストとして機能する。より具体的には、コマンド生成モジュール156は、IECプログラム実行エンジン150との間で遣り取りされる内部コマンド、および/または、外部通信インターフェイス164を介してサポート装置400との間で遣り取りされる内部コマンドに応じて、ロボットプログラム解釈モジュール154でのロボットプログラム1108の実行の開始および停止を制御するとともに、ロボットコントローラ250に対するコマンド146の生成の開始および停止を制御する。 The command generation module 156 functions as a host for one or more connected robot controllers 250. More specifically, the command generation module 156 is an internal command exchanged with the IEC program execution engine 150 and / or an internal command exchanged with the support device 400 via the external communication interface 164. In response to this, the robot program interpretation module 154 controls the start and stop of execution of the robot program 1108, and also controls the start and stop of the generation of the command 146 for the robot controller 250.

コマンド生成モジュール156は、ロボットコントローラ250から状態値およびエラーなどの情報を収集するようにしてもよい。 The command generation module 156 may be configured to collect information such as state values and errors from the robot controller 250.

説明の便宜上、ロボットプログラム解釈モジュール154と、コマンド生成モジュール156とを分離した構成例を示すが、これらのモジュールを分離することなく、一体的に実装してもよい。 For convenience of explanation, a configuration example in which the robot program interpretation module 154 and the command generation module 156 are separated is shown, but these modules may be integrally mounted without being separated.

通信制御モジュール160および通信ドライバ162は、コマンド146をロボットコントローラ250へ送信する通信部に相当する。通信制御モジュール160および通信ドライバ162は、IECプログラム実行エンジン150からの出力値142およびロボットプログラム実行エンジン152からのコマンド146をロボットコントローラ250へ送信する。 The communication control module 160 and the communication driver 162 correspond to a communication unit that transmits a command 146 to the robot controller 250. The communication control module 160 and the communication driver 162 transmit the output value 142 from the IEC program execution engine 150 and the command 146 from the robot program execution engine 152 to the robot controller 250.

通信制御モジュール160は、接続されている1または複数のロボットコントローラ250との間のデータの遣り取りを管理する。通信制御モジュール160は、接続されているロボットコントローラ250毎にデータ通信を管理する通信インスタンスを生成し、生成した通信インスタンスを用いてデータ通信を管理するようにしてもよい。 The communication control module 160 manages the exchange of data with one or more connected robot controllers 250. The communication control module 160 may generate a communication instance that manages data communication for each connected robot controller 250, and may manage data communication using the generated communication instance.

通信ドライバ162は、フィールドネットワークコントローラ108(図3参照)を利用して、接続されている1または複数のロボットコントローラ250との間でデータ通信を行う内部インターフェイスである。 The communication driver 162 is an internal interface that uses a field network controller 108 (see FIG. 3) to perform data communication with one or more connected robot controllers 250.

ロボットコントローラ250の各々は、通信制御モジュール280と、通信ドライバ282と、ロボット駆動エンジン284と、信号出力ドライバ292とを含む。これらのエレメントは、典型的には、ロボットコントローラ250のプロセッサ262(制御処理回路260)がロボットシステムプログラム2702を実行することで実現してもよい。 Each of the robot controllers 250 includes a communication control module 280, a communication driver 282, a robot drive engine 284, and a signal output driver 292. These elements may typically be realized by the processor 262 (control processing circuit 260) of the robot controller 250 executing the robot system program 2702.

通信制御モジュール280は、接続されている制御装置100との間のデータの遣り取りを管理する。通信制御モジュール280は、接続されている制御装置100との間でデータ通信を管理する通信インスタンスを生成し、生成した通信インスタンスを用いてデータ通信を管理するようにしてもよい。 The communication control module 280 manages the exchange of data with the connected control device 100. The communication control module 280 may generate a communication instance that manages data communication with the connected control device 100, and may manage data communication using the generated communication instance.

通信ドライバ282は、フィールドネットワークコントローラ252(図4参照)を利用して、接続されている制御装置100との間でデータ通信を行う内部インターフェイスである。 The communication driver 282 is an internal interface that performs data communication with the connected control device 100 by using the field network controller 252 (see FIG. 4).

ロボット駆動エンジン284は、制御装置100からのコマンド146に従って、制御対象のロボット200(含:カスタムロボット200Aおよび/または汎用ロボット200B)を駆動するための処理を実行する。より具体的には、ロボット駆動エンジン284は、管理モジュール286と、目標軌道生成モジュール288と、指令値生成モジュール290とを含む。 The robot drive engine 284 executes a process for driving the robot 200 to be controlled (including the custom robot 200A and / or the general-purpose robot 200B) according to the command 146 from the control device 100. More specifically, the robot drive engine 284 includes a management module 286, a target trajectory generation module 288, and a command value generation module 290.

管理モジュール286は、制御装置100からの出力値142に従って処理を実行する処理実行部に相当する。より具体的には、管理モジュール286は、制御装置100からの出力値142に従って、制御モードや、コマンド146から目標軌道の生成の開始/終了などを管理する。 The management module 286 corresponds to a processing execution unit that executes processing according to an output value 142 from the control device 100. More specifically, the management module 286 manages the control mode, the start / end of the generation of the target trajectory from the command 146, and the like according to the output value 142 from the control device 100.

目標軌道生成モジュール288(目標軌道生成部)は、制御装置100からのコマンド146に従って、制御対象のロボット200(含:カスタムロボット200Aおよび/または汎用ロボット200B)の目標軌道を生成する。生成される目標軌道は、典型的には、ロボット200の先端部の時間毎の位置(時間に対する位置の変化)、および/または、ロボット200の先端部の時間毎の速度(時間に対する速度の変化)などを含む。 The target trajectory generation module 288 (target trajectory generation unit) generates a target trajectory of the robot 200 to be controlled (including: custom robot 200A and / or general-purpose robot 200B) according to the command 146 from the control device 100. The generated target trajectory is typically the hourly position of the tip of the robot 200 (change in position with respect to time) and / or the hourly velocity of the tip of the robot 200 (change in velocity with respect to time). ) Etc. are included.

目標軌道生成モジュール288は、生成する目標軌道を指令値生成モジュール290へ出力してもよいし(典型的には、図4に示すカスタムロボット200Aを駆動する場合)、信号出力ドライバ292を介してロボット200へ直接出力してもよい(典型的には、図5に示す汎用ロボット200Bを駆動する場合)。 The target trajectory generation module 288 may output the generated target trajectory to the command value generation module 290 (typically when driving the custom robot 200A shown in FIG. 4), or via the signal output driver 292. It may be output directly to the robot 200 (typically, when driving the general-purpose robot 200B shown in FIG. 5).

指令値生成モジュール290は、制御装置100からのコマンド146に従って、ロボット200を駆動するための指令値を順次生成する。より具体的には、指令値生成モジュール290は、目標軌道生成モジュール288により生成される目標軌道に従って、制御対象のロボット200を構成するそれぞれのモータ230に対する指令値を順次生成する。指令値生成モジュール290は、指令値を所定の制御周期毎または所定のイベント毎に更新してもよい。 The command value generation module 290 sequentially generates command values for driving the robot 200 according to the command 146 from the control device 100. More specifically, the command value generation module 290 sequentially generates command values for each motor 230 constituting the robot 200 to be controlled according to the target trajectory generated by the target trajectory generation module 288. The command value generation module 290 may update the command value at a predetermined control cycle or at a predetermined event.

ロボットコントローラ250の目標軌道生成モジュール288の制御周期としては、典型的には、制御装置100の制御周期と同程度の数百μsec〜数100msec程度が想定される。一方、ロボットコントローラ250の指令値生成モジュール290の制御周期は、目標軌道生成モジュール288の制御周期より高速である(例えば、数〜10数倍程度)ことが想定される。 The control cycle of the target trajectory generation module 288 of the robot controller 250 is typically assumed to be about several hundred μsec to several hundred msec, which is about the same as the control cycle of the control device 100. On the other hand, it is assumed that the control cycle of the command value generation module 290 of the robot controller 250 is faster than the control cycle of the target trajectory generation module 288 (for example, about several to several times).

より具体的には、指令値生成モジュール290は、制御対象のロボット200のキネマティクスに基づいて、目標軌道に沿ってロボット200を駆動するためのモータ230に与えるそれぞれの指令値を算出する。指令値生成モジュール290は、モータ230に与える指令値として、目標位置(時間に対する位置/角度の変化)、目標速度(時間に対する速度/角速度の変化)、目標加速度(時間に対する加速度/角加速度の変化)、および/または、目標加速度(時間に対する加加速度/角加加速度の変化)などを算出する。 More specifically, the command value generation module 290 calculates each command value given to the motor 230 for driving the robot 200 along the target trajectory based on the kinematics of the robot 200 to be controlled. The command value generation module 290 sets the target position (change in position / angle with respect to time), target speed (change in speed / angular velocity with respect to time), and target acceleration (change in acceleration / angular acceleration with respect to time) as command values given to the motor 230. ) And / or the target acceleration (change in jerk / angular jerk with time) and so on.

ロボット駆動エンジン284は、設定情報2704(図4参照)を参照して、目標軌道および/または指令値を算出するのに必要なパラメータを取得してもよい。 The robot-driven engine 284 may acquire the parameters necessary for calculating the target trajectory and / or the command value with reference to the setting information 2704 (see FIG. 4).

説明の便宜上、目標軌道生成モジュール288と、指令値生成モジュール290とを分離した構成例を示すが、これらのモジュールを分離することなく、一体的に実装してもよい。 For convenience of explanation, a configuration example in which the target trajectory generation module 288 and the command value generation module 290 are separated is shown, but these modules may be integrally mounted without being separated.

信号出力ドライバ292は、インターフェイス回路268(図4参照)を利用して、指令値および/または目標軌道を、接続されている1または複数のドライブ回路220および/またはロボット200へ出力するための内部インターフェイスである。 The signal output driver 292 utilizes the interface circuit 268 (see FIG. 4) to output command values and / or target trajectories to one or more connected drive circuits 220 and / or robot 200 internally. It is an interface.

図9は、本実施の形態に係るロボット制御システム1におけるロボット200の挙動を制御するためのデータ処理を概略する模式図である。図9を参照して、制御装置100のロボットプログラム実行エンジン152には、所定のプログラミング言語で記述されたロボットプログラム1108が入力される。 FIG. 9 is a schematic diagram illustrating data processing for controlling the behavior of the robot 200 in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 9, the robot program 1108 written in a predetermined programming language is input to the robot program execution engine 152 of the control device 100.

例えば、同一の生産ラインに複数のロボット200が配置されており、それぞれのロボット200が異なる作業を行うような生産設備においては、ロボットプログラム実行エンジン152には、ロボット200毎に異なるロボットプログラム1108が入力される。また、複数の同一の生産ラインが並列して配置されるとともに、それぞれの生産ラインに同一の作業を行うロボット200が配置されているような生産設備においては、ロボットプログラム実行エンジン152には、共通のロボットプログラム1108が入力されてもよい。但し、生成されるコマンド146は、ロボットコントローラ250へそれぞれ独立して送信されてもよい。 For example, in a production facility in which a plurality of robots 200 are arranged on the same production line and each robot 200 performs different work, the robot program execution engine 152 has a different robot program 1108 for each robot 200. Entered. Further, in a production facility in which a plurality of the same production lines are arranged in parallel and a robot 200 that performs the same work is arranged in each production line, the robot program execution engine 152 is common. Robot program 1108 may be input. However, the generated commands 146 may be independently transmitted to the robot controller 250.

また、ロボットプログラム実行エンジン152には、異なるプログラミング言語(例えば、V+言語およびGコード)で記述された複数のロボットプログラム1108が入力されてもよい。ロボットプログラム実行エンジン152は、異なるプログラミング言語で記述されたロボットプログラム1108が入力された場合であっても、共通のコマンド体系に従って記述されたコマンド146を生成できる。 Further, a plurality of robot programs 1108 written in different programming languages (for example, V + language and G code) may be input to the robot program execution engine 152. The robot program execution engine 152 can generate a command 146 written according to a common command system even when a robot program 1108 written in a different programming language is input.

このように、ロボットプログラム実行エンジン152は、複数のプログラミング言語を解釈可能に構成されてもよい。この場合、ロボットプログラム実行エンジン152は、プログラミング言語に依存することなく、予め定められたコマンド体系に従うコマンド146を生成するようにしてもよい。 In this way, the robot program execution engine 152 may be configured to be able to interpret a plurality of programming languages. In this case, the robot program execution engine 152 may generate a command 146 according to a predetermined command system without depending on a programming language.

ロボットプログラム実行エンジン152(ロボットプログラム解釈モジュール154)は、入力されたロボットプログラム1108を解釈して内部コマンドを生成する。さらに、ロボットプログラム実行エンジン152(コマンド生成モジュール156)は、生成した内部コマンドに従って、ロボット200の挙動を制御するためのコマンド146を生成する。 The robot program execution engine 152 (robot program interpretation module 154) interprets the input robot program 1108 and generates an internal command. Further, the robot program execution engine 152 (command generation module 156) generates a command 146 for controlling the behavior of the robot 200 according to the generated internal command.

なお、コマンド146は、接続されている1または複数のロボットコントローラ250に対してそれぞれ生成されてもよい。生成されたコマンド146は、フィールドネットワーク20(図2参照)を介して、対応するロボットコントローラ250へ送信される。 The command 146 may be generated for one or a plurality of connected robot controllers 250, respectively. The generated command 146 is transmitted to the corresponding robot controller 250 via the field network 20 (see FIG. 2).

ロボットコントローラ250の目標軌道生成モジュール288は、制御装置100からのコマンド146に従って、目標軌道を生成する。生成される目標軌道は、そのまま汎用ロボット200Bへ出力されてもよい。すなわち、ロボットコントローラ250は、目標軌道を外部出力してもよい。 The target trajectory generation module 288 of the robot controller 250 generates a target trajectory according to the command 146 from the control device 100. The generated target trajectory may be output to the general-purpose robot 200B as it is. That is, the robot controller 250 may output the target trajectory to the outside.

一方、ロボットコントローラ250の指令値生成モジュール290は、生成される目標軌道に従って、制御対象のロボット200を構成するそれぞれのモータ230に対する指令値を生成する。 On the other hand, the command value generation module 290 of the robot controller 250 generates command values for each of the motors 230 constituting the robot 200 to be controlled according to the generated target trajectory.

なお、コマンド146を規定するコマンド体系としては、任意のものを採用できる。コマンド146の生成に係る処理を低減する観点からは、ロボットプログラム1108に記述される命令から容易に生成できるコマンド群を採用することが好ましい。 Any command system can be adopted as the command system for defining the command 146. From the viewpoint of reducing the processing related to the generation of the command 146, it is preferable to adopt a command group that can be easily generated from the instructions described in the robot program 1108.

図9に示すように、本実施の形態に係るロボット制御システム1において、制御装置100は、1または複数のロボットプログラム1108からコマンド146を生成する。ロボットコントローラ250は、生成されるコマンド146に従って、制御対象のロボット200を駆動する。 As shown in FIG. 9, in the robot control system 1 according to the present embodiment, the control device 100 generates a command 146 from one or a plurality of robot programs 1108. The robot controller 250 drives the robot 200 to be controlled according to the generated command 146.

<E.制御装置100で実行される処理>
上述したように、ロボットプログラム1108は、ロボット200の挙動を制御するためのプログラムである。但し、ロボット200の挙動を制御するためには、例えば、ロボット200の動作を開始/停止するタイミング、ロボット200を動作させるための条件(例えば、前工程あるいは後工程にある設備との連係)、ロボット200に係るセーフティ条件などを制御する必要もある。
<E. Processing executed by the control device 100>
As described above, the robot program 1108 is a program for controlling the behavior of the robot 200. However, in order to control the behavior of the robot 200, for example, the timing for starting / stopping the operation of the robot 200, the conditions for operating the robot 200 (for example, the linkage with the equipment in the pre-process or the post-process), and so on. It is also necessary to control the safety conditions and the like related to the robot 200.

そこで、制御装置100においては、ロボットプログラム1108だけではなく、IECプログラム1104も並列的に実行できるようにしてもよい。IECプログラム1104は、ロボット200の動作に係る状態値を収集して、ロボット200の動作を開始/停止するタイミングを決定するロジックなどを含んでいてもよい。 Therefore, in the control device 100, not only the robot program 1108 but also the IEC program 1104 may be executed in parallel. The IEC program 1104 may include logic for collecting state values related to the operation of the robot 200 and determining the timing for starting / stopping the operation of the robot 200.

図10は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成する制御装置100で実行されるIECプログラム1104およびロボットプログラム1108の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of an IEC program 1104 and a robot program 1108 executed by the control device 100 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment.

図10(A)には、ラダー・ダイアグラム(LD言語)で記述されたIECプログラム1104の例を示す。図10(A)に示すIECプログラム1104の例は、制御対象のロボット200の電源を投入する処理、および、制御対象のロボット200のキャリブレーションを実行する処理に関する命令を含む。 FIG. 10A shows an example of the IEC program 1104 described in a ladder diagram (LD language). The example of the IEC program 1104 shown in FIG. 10A includes instructions relating to a process of turning on the power of the robot 200 to be controlled and a process of executing calibration of the robot 200 to be controlled.

なお、図10(A)に示すように、IECプログラム1104は、ファンクションブロックを要素として含んでいてもよい。さらに、IECプログラム1104は、ストラクチャード・テキスト(ST言語)で記述されたコードを含んでいてもよい。 As shown in FIG. 10A, the IEC program 1104 may include a function block as an element. In addition, the IEC program 1104 may include code written in structured text (ST language).

図10(B)には、V+言語で記述されたロボットプログラム1108の例を示す。図10(B)に示すように、V+言語は、ロボット200の挙動を制御するための一種の高級言語である。 FIG. 10B shows an example of a robot program 1108 written in V + language. As shown in FIG. 10B, the V + language is a kind of high-level language for controlling the behavior of the robot 200.

次に、制御装置100におけるIECプログラム1104およびロボットプログラム1108の並列実行について説明する。 Next, parallel execution of the IEC program 1104 and the robot program 1108 in the control device 100 will be described.

図11は、本実施の形態に係るロボット制御システム1を構成する制御装置100におけるプログラムの実行例を示すタイムチャートである。図11に示すように、制御装置100においては、IECプログラム実行エンジン150ならびにロボットプログラム実行エンジン152(ロボットプログラム解釈モジュール154およびコマンド生成モジュール156)がそれぞれ処理を独立して実行する。 FIG. 11 is a time chart showing an execution example of a program in the control device 100 constituting the robot control system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 11, in the control device 100, the IEC program execution engine 150 and the robot program execution engine 152 (robot program interpretation module 154 and command generation module 156) execute the processes independently.

IECプログラム実行エンジン150は、IECプログラム1104を予め定められた制御周期T1毎にサイクリック実行(繰り返し実行)する。IECプログラム1104のサイクリック実行は、出力更新処理1502および入力更新処理1504を含む。 The IEC program execution engine 150 cyclically executes (repeatedly executes) the IEC program 1104 every predetermined control cycle T1. The cyclic execution of the IEC program 1104 includes an output update process 1502 and an input update process 1504.

出力更新処理1502は、IECプログラム1104の実行により決定された出力値142を、内部変数および/または対象のデバイスに反映する処理を含む。特に、フィールドネットワーク20を介して接続されているデバイスに対する出力値142は、通信フレームに格納されてフィールドネットワーク20上に送出される。 The output update process 1502 includes a process of reflecting the output value 142 determined by the execution of the IEC program 1104 on the internal variables and / or the target device. In particular, the output value 142 for the device connected via the field network 20 is stored in the communication frame and transmitted on the field network 20.

入力更新処理1504は、IECプログラム1104の実行に必要な入力値144(状態値)を、内部変数および/または対象のデバイスから取得する処理を含む。特に、フィールドネットワーク20を介して接続されているデバイスからの入力値144は、フィールドネットワーク20上を伝搬する通信フレームから取得される。 The input update process 1504 includes a process of acquiring an input value 144 (state value) required for executing the IEC program 1104 from an internal variable and / or a target device. In particular, the input value 144 from the device connected via the field network 20 is acquired from the communication frame propagating on the field network 20.

通信制御モジュール160は、制御周期T1に同期して、フィールドネットワーク20上に通信フレームを送出するとともに、フィールドネットワーク20上を巡回して戻ってきた通信フレームを受信する。通信制御モジュール160は、IECプログラム実行エンジン150により生成された出力値142、および/または、およびコマンド生成モジュール156により生成されたコマンド146を、通信フレームに格納するとともに、戻ってきた通信フレームに含まれる入力値144(状態値)をIECプログラム実行エンジン150およびコマンド生成モジュール156が参照できるように保持する。 The communication control module 160 transmits a communication frame on the field network 20 in synchronization with the control cycle T1, and receives a communication frame that circulates on the field network 20 and returns. The communication control module 160 stores the output value 142 generated by the IEC program execution engine 150 and / or the command 146 generated by the command generation module 156 in the communication frame and includes the returned communication frame. The input value 144 (state value) to be input is held so that the IEC program execution engine 150 and the command generation module 156 can refer to it.

コマンド生成モジュール156は、ロボットプログラム解釈モジュール154からの内部コマンドに従ってコマンド146を生成する。典型的には、コマンド生成モジュール156がコマンド146を生成するタイミングは、IECプログラム実行エンジン150からの出力値142によって決定される。図11に示す例では、IECプログラム実行エンジン150からの出力値142に応答して、IECプログラム実行エンジン150がコマンド146を生成する例を示す。IECプログラム実行エンジン150によるコマンド146の生成は、IECプログラム実行エンジン150の出力更新処理1502のタイミングと同期させてもよい。 The command generation module 156 generates a command 146 according to an internal command from the robot program interpretation module 154. Typically, the timing at which the command generation module 156 generates the command 146 is determined by the output value 142 from the IEC program execution engine 150. In the example shown in FIG. 11, an example is shown in which the IEC program execution engine 150 generates a command 146 in response to the output value 142 from the IEC program execution engine 150. The generation of the command 146 by the IEC program execution engine 150 may be synchronized with the timing of the output update process 1502 of the IEC program execution engine 150.

ロボットプログラム解釈モジュール154は、典型的には、制御周期T1とは独立して、ロボットプログラム1108を実行する。ロボットプログラム解釈モジュール154によるロボットプログラム1108の実行の開始/停止は、コマンド生成モジュール156により制御されてもよい。 The robot program interpretation module 154 typically executes the robot program 1108 independently of the control cycle T1. The start / stop of execution of the robot program 1108 by the robot program interpretation module 154 may be controlled by the command generation module 156.

図11に示すように、ロボットプログラム実行エンジン152は、ロボットプログラム1108を逐次実行する。IECプログラム実行エンジン150は、ロボットプログラム実行エンジン152によるロボットプログラム1108の実行とは独立して、IECプログラム1104をサイクリック実行する。 As shown in FIG. 11, the robot program execution engine 152 sequentially executes the robot program 1108. The IEC program execution engine 150 cyclically executes the IEC program 1104 independently of the execution of the robot program 1108 by the robot program execution engine 152.

<F.データの遣り取り>
次に、制御装置100と1または複数のロボットコントローラ250との間で遣り取りされるデータについて説明する。
<F. Data exchange>
Next, the data exchanged between the control device 100 and the one or more robot controllers 250 will be described.

図12は、本実施の形態に係るロボット制御システム1におけるデータの遣り取りを説明するための図である。図12を参照して、制御装置100とロボットコントローラ250の各々との間では、フィールドネットワーク20を介して、出力値142、入力値144およびコマンド146が遣り取りされる。出力値142およびコマンド146は、制御装置100からロボットコントローラ250へ送信され、入力値144は、ロボットコントローラ250から制御装置100へ送信される。 FIG. 12 is a diagram for explaining the exchange of data in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 12, an output value 142, an input value 144, and a command 146 are exchanged between the control device 100 and each of the robot controller 250 via the field network 20. The output value 142 and the command 146 are transmitted from the control device 100 to the robot controller 250, and the input value 144 is transmitted from the robot controller 250 to the control device 100.

基本的には、出力値142、入力値144およびコマンド146は、ロボットコントローラ250毎に互いに独立したデータである。そのため、制御装置100に接続されるロボット200(ロボットコントローラ250)が多くなるほど、より多くの通信リソースが必要になる。 Basically, the output value 142, the input value 144, and the command 146 are independent data for each robot controller 250. Therefore, the more robots 200 (robot controllers 250) connected to the control device 100, the more communication resources are required.

一方で、フィールドネットワーク20の伝送容量には制限がある。そのため、制御装置100に接続されるロボット200の台数が多くなり、許容される伝送容量に到達すると、それ以上のロボット200を接続できなくなる。 On the other hand, the transmission capacity of the field network 20 is limited. Therefore, the number of robots 200 connected to the control device 100 increases, and when the allowable transmission capacity is reached, no more robots 200 can be connected.

このように、制御装置100に接続可能なロボット200(ロボットコントローラ250)の数は、フィールドネットワーク20の伝送容量に制限されることになるため、各ロボットコントローラ250に割り当てる通信リソースを最適化することが好ましい。 In this way, the number of robots 200 (robot controllers 250) that can be connected to the control device 100 is limited to the transmission capacity of the field network 20, so the communication resources allocated to each robot controller 250 should be optimized. Is preferable.

次に、フィールドネットワーク20を介したデータの伝送方法の一例について説明する。フィールドネットワーク20としてEtherCATを採用する場合には、各種情報を格納した通信フレームがデバイス間を周期的に巡回することになる。このような通信フレームを採用することで、フィールドネットワーク20に接続されたデバイス間で同期したデータの遣り取りが可能となる。 Next, an example of a data transmission method via the field network 20 will be described. When EtherCAT is adopted as the field network 20, a communication frame storing various information periodically circulates between the devices. By adopting such a communication frame, synchronized data can be exchanged between devices connected to the field network 20.

図13は、本実施の形態に係るロボット制御システム1で利用される通信フレーム40の一例を示す模式図である。図13を参照して、一例として、通信フレーム40は、フィールドネットワーク20に接続されているデバイス毎(図2に示す構成例においては、ロボットコントローラ250毎)に通信リソース42が割り当てられている。通信リソース42の各々は、出力値領域44および入力値領域46を含む。 FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the communication frame 40 used in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 13, as an example, in the communication frame 40, a communication resource 42 is assigned to each device connected to the field network 20 (for each robot controller 250 in the configuration example shown in FIG. 2). Each of the communication resources 42 includes an output value area 44 and an input value area 46.

出力値領域44には、制御装置100によりデータが書き込まれ、対応するデバイスによりデータが読み込まれる。より具体的には、出力値領域44には、制御装置100(IECプログラム実行エンジン150)により生成される出力値142、および/または、制御装置100(ロボットプログラム実行エンジン152)により生成されるコマンド146が格納される。 Data is written in the output value area 44 by the control device 100, and the data is read by the corresponding device. More specifically, in the output value area 44, the output value 142 generated by the control device 100 (IEC program execution engine 150) and / or the command generated by the control device 100 (robot program execution engine 152). 146 is stored.

入力値領域46には、対応するデバイスによりデータが書き込まれ、制御装置100によりデータが読み込まれる。より具体的には、入力値領域46には、ロボットコントローラ250の各々が有している情報(例えば、ロボット200の駆動に係る状態値)が書き込まれる。ロボット200の駆動に係る状態値の一例としては、対象のロボット200の先端部および各軸の現在位置、速度実績、加速度実績、トルク実績などを含む。このように、ロボットコントローラ250の通信部は、入力値領域46を用いて、ロボット200の駆動に係る状態値を制御装置100へ送信する。 Data is written in the input value area 46 by the corresponding device, and the data is read by the control device 100. More specifically, the information (for example, the state value related to the driving of the robot 200) possessed by each of the robot controllers 250 is written in the input value area 46. Examples of the state values related to the driving of the robot 200 include the current position of the tip of the target robot 200 and each axis, the actual speed, the actual acceleration, the actual torque, and the like. In this way, the communication unit of the robot controller 250 transmits the state value related to the driving of the robot 200 to the control device 100 by using the input value area 46.

図13に示される通信フレーム40を介して、制御装置100と1または複数のロボットコントローラ250との間で、データが遣り取りされる。 Data is exchanged between the control device 100 and one or more robot controllers 250 via the communication frame 40 shown in FIG.

<G.通信リソース設定機能>
次に、制御装置100と1または複数のロボットコントローラ250との間でデータを遣り取りするための通信リソースの設定および管理に関するいくつかの方法について説明する。すなわち、ロボットコントローラ250の各々に通信リソースを割り当てる処理(図1に示す通信リソース設定機能30に相当)のいくつかの具体例について説明する。
<G. Communication resource setting function>
Next, some methods relating to the setting and management of communication resources for exchanging data between the control device 100 and one or more robot controllers 250 will be described. That is, some specific examples of the process of allocating communication resources to each of the robot controllers 250 (corresponding to the communication resource setting function 30 shown in FIG. 1) will be described.

(g1:通信マスタへの事前設定)
図2に示す構成例において、制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108は、フィールドネットワーク20の通信マスタとして機能する場合を想定する。このような構成において、フィールドネットワーク20に接続される各デバイスへの通信リソースの割り当ては、例えば、制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108が、設定情報1106(図3参照)に含まれる割り当て設定に従って行うようにしてもよい。すなわち、制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108が通信リソース設定機能30を実現してもよい。
(G1: Pre-setting to the communication master)
In the configuration example shown in FIG. 2, it is assumed that the field network controller 108 of the control device 100 functions as a communication master of the field network 20. In such a configuration, the field network controller 108 of the control device 100 allocates the communication resource to each device connected to the field network 20 according to the allocation setting included in the setting information 1106 (see FIG. 3). You may do so. That is, the field network controller 108 of the control device 100 may realize the communication resource setting function 30.

図14は、本実施の形態に係るロボット制御システム1において用いられる設定情報1106に含まれる割り当て設定60の一例を示す図である。図14を参照して、設定情報1106は、割り当てられる各通信リソースに対応するエントリを有している。各エントリは、割り当てられる通信リソースの先頭アドレス61と、最終アドレス62と、割り当て先デバイスの識別情報63と、利用種別64とを含む。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the allocation setting 60 included in the setting information 1106 used in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 14, the configuration information 1106 has an entry corresponding to each assigned communication resource. Each entry includes a start address 61, a final address 62, an identification information 63 of the allocation destination device, and a usage type 64 of the communication resource to be allocated.

先頭アドレス61および最終アドレス62は、1つの通信フレーム40に格納可能なデータサイズに割り当てられたアドレスを用いて規定される。各エントリの先頭アドレス61から最終アドレス62までの領域が1つの独立した通信リソースとして割り当てられる。各通信リソースは、識別情報63により特定されるデバイスに割り当てられるとともに、対応する利用種別64により、出力値142(あるいは、コマンド146)を格納する領域および入力値144を格納する領域のいずれであるかが決定される。 The start address 61 and the final address 62 are defined by using the addresses assigned to the data sizes that can be stored in one communication frame 40. The area from the start address 61 to the last address 62 of each entry is allocated as one independent communication resource. Each communication resource is assigned to the device specified by the identification information 63, and is either an area for storing the output value 142 (or the command 146) or an area for storing the input value 144, depending on the corresponding usage type 64. Is decided.

このように、予め定められた割り当て設定60を用いて、フィールドネットワーク20の通信マスタ(制御装置100)が各デバイスに対する通信リソースの割り当てを決定してもよい。すなわち、通信リソース設定機能30は、通信マスタである制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108に実装されてもよい。通信リソース設定機能30は、予め定められた割り当て設定60に従って、ロボットコントローラ250の各々に割り当てる通信リソースを決定する。 In this way, the communication master (control device 100) of the field network 20 may determine the allocation of communication resources to each device by using the predetermined allocation setting 60. That is, the communication resource setting function 30 may be implemented in the field network controller 108 of the control device 100 which is the communication master. The communication resource setting function 30 determines the communication resource to be allocated to each of the robot controllers 250 according to the predetermined allocation setting 60.

(g2:割り当てパターンを利用した通信リソースの設定)
上述の図14に示すような明示的な割り当て設定に代えて、割り当てパターンを利用して、通信リソースを設定してもよい。
(G2: Communication resource setting using allocation pattern)
Instead of the explicit allocation setting as shown in FIG. 14 above, the communication resource may be set by using the allocation pattern.

図15は、本実施の形態に係るロボット制御システム1において用いられる割り当てパターンを利用した通信リソースの設定を説明するための図である。図15を参照して、設定情報1106は、アドレス毎に接続されたデバイス種別を示す接続情報70と、デバイス毎に割り当てられる通信リソースを示す割り当てパターン75とを含む。 FIG. 15 is a diagram for explaining the setting of communication resources using the allocation pattern used in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 15, the setting information 1106 includes connection information 70 indicating a device type connected for each address and an allocation pattern 75 indicating a communication resource allocated for each device.

接続情報70は、フィールドネットワーク20に接続されるデバイス毎に接続されているデバイスを示す情報を含む。より具体的には、接続情報70は、アドレスに対応するエントリを有している。各エントリは、アドレス71と、デバイス種別72とを含む。アドレス71は、フィールドネットワーク20上でユニークに規定される識別情報である。デバイス種別72は、接続されているデバイスの種別を示す。 The connection information 70 includes information indicating a device connected to each device connected to the field network 20. More specifically, the connection information 70 has an entry corresponding to the address. Each entry includes an address 71 and a device type 72. The address 71 is identification information uniquely defined on the field network 20. Device type 72 indicates the type of connected device.

割り当てパターン75は、デバイス毎に割り当てられる通信リソースの情報を含む。より具体的には、割り当てパターン75は、各デバイスに対応する通信リソースを示すエントリを有している。各エントリは、デバイス種別76と、出力値またはコマンドを格納する出力値領域のデータサイズ77と、入力値を格納する入力値領域のデータサイズ78とを含む。 The allocation pattern 75 includes information on communication resources allocated to each device. More specifically, the allocation pattern 75 has an entry indicating the communication resource corresponding to each device. Each entry includes a device type 76, a data size 77 in the output value area for storing the output value or command, and a data size 78 in the input value area for storing the input value.

フィールドネットワーク20の通信マスタ(図2に示す制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108)は、接続情報70と割り当てパターン75とに基づいて、通信リソースの割り当てを決定する。より具体的には、接続情報70を参照して、フィールドネットワーク20に接続されているデバイスの種別および数を特定した上で、割り当てパターン75を参照して、デバイス毎に対応するデータサイズを順次割り当てる。以上のような処理によって、通信フレーム40のデータ構造、すなわち通信リソースを決定できる。 The communication master of the field network 20 (field network controller 108 of the control device 100 shown in FIG. 2) determines the allocation of communication resources based on the connection information 70 and the allocation pattern 75. More specifically, the connection information 70 is referred to to specify the type and number of devices connected to the field network 20, and then the allocation pattern 75 is referred to to sequentially determine the corresponding data size for each device. assign. By the above processing, the data structure of the communication frame 40, that is, the communication resource can be determined.

このように、通信リソース設定機能30は、通信マスタである制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108に実装されてもよい。通信リソース設定機能30は、接続情報70と割り当てパターン75とに基づいて、ロボットコントローラ250の各々に割り当てる通信リソースを決定する。このとき、通信リソース設定機能30は、接続情報70に規定される、制御装置100とネットワーク接続されたロボットコントローラ250の数に応じて、ロボットコントローラ250の各々に割り当てる通信リソースを決定してもよい。 In this way, the communication resource setting function 30 may be implemented in the field network controller 108 of the control device 100 which is the communication master. The communication resource setting function 30 determines the communication resource to be allocated to each of the robot controllers 250 based on the connection information 70 and the allocation pattern 75. At this time, the communication resource setting function 30 may determine the communication resource to be allocated to each of the robot controllers 250 according to the number of the robot controllers 250 connected to the control device 100 and the network, which is defined in the connection information 70. ..

(g3:サポート装置400による事前設定)
各デバイスに対する通信リソースの設定をユーザが容易に設定できる仕組みを提供してもよい。典型的には、制御装置100に接続されるサポート装置400が通信リソースの設定を行なうためのユーザインターフェイス画面を提供するようにしてもよい。
(G3: preset by support device 400)
A mechanism may be provided that allows the user to easily set the communication resource settings for each device. Typically, the support device 400 connected to the control device 100 may provide a user interface screen for setting communication resources.

図16は、本実施の形態に係るロボット制御システム1においてサポート装置400を用いた通信リソースの設定を説明するための図である。図16を参照して、サポート装置400は設定画面450を提供する。図16に示される設定画面450は、典型的には、サポート装置400のプロセッサ402が開発プログラム4104を実行することで、提供される。 FIG. 16 is a diagram for explaining the setting of communication resources using the support device 400 in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 16, the support device 400 provides a setting screen 450. The setting screen 450 shown in FIG. 16 is typically provided by the processor 402 of the support device 400 executing the development program 4104.

ユーザは、設定画面450上で各種設定を行うことで、設定情報1106が生成される。設定情報1106は、制御装置100へ転送される。それによって、通信フレーム40のデータ構造、すなわち通信リソースが決定される。 The user makes various settings on the setting screen 450 to generate the setting information 1106. The setting information 1106 is transferred to the control device 100. Thereby, the data structure of the communication frame 40, that is, the communication resource is determined.

より具体的には、設定画面450は、フィールドネットワーク20に接続されるロボット200(ロボットコントローラ250)を登録するための設定フィールド452を含む。ユーザは、設定画面450の設定フィールド452に対して、ロボット制御システム1に含まれるロボット200(ロボットコントローラ250)を特定するための情報を入力する。 More specifically, the setting screen 450 includes a setting field 452 for registering the robot 200 (robot controller 250) connected to the field network 20. The user inputs information for identifying the robot 200 (robot controller 250) included in the robot control system 1 into the setting field 452 of the setting screen 450.

サポート装置400は、設定画面450に設定された情報に基づいて、設定情報1106を生成する。設定情報1106は、図14に示される割り当て設定60などを含んでいてもよい。 The support device 400 generates the setting information 1106 based on the information set on the setting screen 450. The setting information 1106 may include the allocation setting 60 and the like shown in FIG.

フィールドネットワーク20の通信マスタ(図2に示す制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108)は、サポート装置400により生成される設定情報1106を参照して、通信フレーム40のデータ構造、すなわち通信リソースを決定する。 The communication master of the field network 20 (field network controller 108 of the control device 100 shown in FIG. 2) determines the data structure of the communication frame 40, that is, the communication resource, with reference to the setting information 1106 generated by the support device 400. ..

このように、ユーザ操作に応じて、通信リソース設定機能30による通信リソースの割り当てに係る設定を決定するための外部装置の一例であるサポート装置400をさらに用意してもよい。 As described above, the support device 400, which is an example of the external device for determining the setting related to the allocation of the communication resource by the communication resource setting function 30, may be further prepared according to the user operation.

上述したように、フィールドネットワーク20の伝送容量には制限があるので、フィールドネットワーク20に接続されるロボット200(ロボットコントローラ250)が多くなりすぎると、通信リソースを適切に設定できない。その場合には、別の対処をユーザに選択させるためのユーザインターフェイス画面が提供されてもよい。 As described above, since the transmission capacity of the field network 20 is limited, if the number of robots 200 (robot controllers 250) connected to the field network 20 becomes too large, the communication resources cannot be set appropriately. In that case, a user interface screen may be provided to allow the user to select another action.

図17は、本実施の形態に係るロボット制御システム1において通信リソースを適切に設定できない場合の手順を説明するための図である。図16に示す設定画面450に対して、制限を超えるロボット200(ロボットコントローラ250)が設定された場合には、サポート装置400は、図17に示すような設定画面460を提供する。 FIG. 17 is a diagram for explaining a procedure when the communication resource cannot be appropriately set in the robot control system 1 according to the present embodiment. When the robot 200 (robot controller 250) exceeding the limit is set for the setting screen 450 shown in FIG. 16, the support device 400 provides the setting screen 460 as shown in FIG.

図17に示される設定画面460は、典型的には、サポート装置400のプロセッサ402が開発プログラム4104を実行することで、提供される。 The setting screen 460 shown in FIG. 17 is typically provided by the processor 402 of the support device 400 executing the development program 4104.

設定画面460においては、設定されたロボット200(ロボットコントローラ250)の数が制限を超えていること通知するメッセージとともに、選択肢として、接続台数の変更操作を指示するボタン462と、ロボット200の応答速度の変更操作を指示するボタン464とを含む。 On the setting screen 460, along with a message notifying that the number of the set robots 200 (robot controller 250) exceeds the limit, as options, a button 462 instructing the operation of changing the number of connected robots and the response speed of the robot 200 Includes a button 464 instructing the change operation of.

ユーザがボタン462を選択すると、サポート装置400は、図16に示すような設定画面450を表示し、ユーザは、制限内となるように接続されるロボット200の台数を変更する。 When the user selects the button 462, the support device 400 displays the setting screen 450 as shown in FIG. 16, and the user changes the number of robots 200 connected so as to be within the limit.

一方、ユーザがボタン464を選択すると、フィールドネットワーク20を伝搬する通信フレーム40のデータサイズが拡大されてもよい。但し、通信フレーム40のデータサイズが拡大される場合には、通信フレーム40がフィールドネットワーク20を循環する周期は長くなる。そのため、制御装置100と各デバイスとの間でデータが更新される周期は相対的に長くなる。 On the other hand, when the user selects the button 464, the data size of the communication frame 40 propagating in the field network 20 may be increased. However, when the data size of the communication frame 40 is increased, the cycle in which the communication frame 40 circulates in the field network 20 becomes longer. Therefore, the period in which data is updated between the control device 100 and each device becomes relatively long.

このように、通信リソース設定機能30は、フィールドネットワーク20上を伝送する通信フレーム40の長さを異ならせることで、通信リソースの大きさを調整してもよいし、フィールドネットワーク20上を伝送する通信フレーム40の通信周期を異ならせることで、通信リソースの大きさを調整してもよい。 In this way, the communication resource setting function 30 may adjust the size of the communication resource by making the length of the communication frame 40 to be transmitted on the field network 20 different, or may transmit on the field network 20. The size of the communication resource may be adjusted by changing the communication cycle of the communication frame 40.

あるいは、ユーザがボタン464を選択すると、通信フレーム40全体のデータサイズを維持したまま。各デバイスに割り当てられるデータサイズを縮小するようにしてもよい。この場合には、1つの通信フレーム40が伝搬できるデータサイズが小さくなるので、例えば、コマンド146を特定のデバイスに送信するにあたって、複数の通信フレーム40に分割して送信するようにしてもよい。 Alternatively, when the user selects button 464, the data size of the entire communication frame 40 is maintained. The data size allocated to each device may be reduced. In this case, since the data size that can be propagated by one communication frame 40 becomes small, for example, when the command 146 is transmitted to a specific device, it may be divided into a plurality of communication frames 40 and transmitted.

例えば、制御装置100からロボットコントローラ250には、事前にコマンド146が送信されるため、ある程度のコマンド146の送信遅延は許容される。そのため、1つのコマンド146を複数の通信フレーム40を用いて送信しても、ロボット200を制御上での問題は少ない。 For example, since the command 146 is transmitted from the control device 100 to the robot controller 250 in advance, a certain delay in the transmission of the command 146 is allowed. Therefore, even if one command 146 is transmitted using a plurality of communication frames 40, there are few problems in controlling the robot 200.

図18は、本実施の形態に係るロボット制御システム1においてコマンド146を複数の通信フレーム40に分割して送信する処理例を説明するための図である。図18を参照して、コマンド146のデータ列を出力値領域44に収まるサイズに分割し、時間的に連続する複数の通信フレーム40にそれぞれ格納する。 FIG. 18 is a diagram for explaining a processing example in which the command 146 is divided into a plurality of communication frames 40 and transmitted in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 18, the data string of the command 146 is divided into sizes that fit in the output value area 44, and each is stored in a plurality of communication frames 40 that are continuous in time.

図18に示す例では、コマンド146が3つの通信フレーム40を用いて送信される例を示す。ロボットコントローラ250は、複数の通信フレーム40からそれぞれ分割されたデータを取得して結合することで、コマンド146を復元する。 In the example shown in FIG. 18, a command 146 is transmitted using three communication frames 40. The robot controller 250 restores the command 146 by acquiring and combining the divided data from the plurality of communication frames 40.

このように、必要に応じて、複数の通信フレーム40を用いてコマンド146を分割して送信する機能を採用することで、1つの通信フレーム40において各デバイスに割り当てられるデータサイズが相対的に小さい場合であっても、対象のロボットコントローラ250へコマンド146を送信できる。 In this way, by adopting the function of dividing and transmitting the command 146 using a plurality of communication frames 40 as needed, the data size allocated to each device in one communication frame 40 is relatively small. Even in this case, the command 146 can be sent to the target robot controller 250.

(g4:動的設定)
上述の説明においては、通信リソースを静的に設定する場合について説明したが、通信リソースを動的に設定あるいは変更するようにしてもよい。以下、通信リソースの動的設定の一例について説明する。
(G4: Dynamic setting)
In the above description, the case where the communication resource is set statically has been described, but the communication resource may be dynamically set or changed. An example of dynamic setting of communication resources will be described below.

例えば、ロボット制御システム1に含まれるいずれかのロボット200をチューニングあるいは初期化するような局面、または、いずれのロボット200を集中的に監視するような局面も想定される。このような局面においては、対象のロボット200の先端部および各軸の位置などを制御周期毎に収集することが好ましく、一時的により多くの通信リソースを割り当てるようにしてもよい。 For example, a phase in which any robot 200 included in the robot control system 1 is tuned or initialized, or a phase in which any robot 200 is intensively monitored is also assumed. In such a situation, it is preferable to collect the tip of the target robot 200, the position of each axis, and the like for each control cycle, and more communication resources may be temporarily allocated.

図19は、本実施の形態に係るロボット制御システム1における通信リソースの動的設定の一例を説明するための図である。図19を参照して、通信フレーム40に予備リソース48を含めるとともに、予備リソース48をフィールドネットワーク20に接続された任意のデバイスが利用できるようにしてもよい。図19には、予備リソース48の一部が、入力値領域としてアドレス「001」のデバイスに割り当てられている例を示す。 FIG. 19 is a diagram for explaining an example of dynamic setting of communication resources in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 19, the spare resource 48 may be included in the communication frame 40 and the spare resource 48 may be made available to any device connected to the field network 20. FIG. 19 shows an example in which a part of the spare resource 48 is allocated to the device at the address “001” as an input value area.

図20は、本実施の形態に係るロボット制御システム1における通信リソースの動的設定の別の一例を説明するための図である。図20を参照して、通信フレーム40に予備リソース48を含めるとともに、予備リソース48をバッファとして、出力値領域44および入力値領域46のデータサイズを動的に変更するようにしてもよい。図20には、アドレス「001」のデバイスに割り当てられている通信リソース42のうち、入力値領域46のデータサイズを拡大する例を示す。入力値領域46は、予備リソース48のデータサイズまでは拡大することができる。 FIG. 20 is a diagram for explaining another example of dynamic setting of communication resources in the robot control system 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 20, the spare resource 48 may be included in the communication frame 40, and the spare resource 48 may be used as a buffer to dynamically change the data sizes of the output value area 44 and the input value area 46. FIG. 20 shows an example of expanding the data size of the input value area 46 among the communication resources 42 assigned to the device at the address “001”. The input value area 46 can be expanded up to the data size of the spare resource 48.

図19および図20に示すように、特定のデバイスから状態値などの入力値を一時的に収集する必要がある場合などにおいて、フィールドネットワーク20の通信マスタ(制御装置100)が通信リソースの設定を変更するようにしてもよい。 As shown in FIGS. 19 and 20, when it is necessary to temporarily collect input values such as state values from a specific device, the communication master (control device 100) of the field network 20 sets communication resources. You may change it.

なお、図19および図20には、特定のデバイスに対する通信リソースを変更する例を示すが、複数のデバイスに対して同時に通信リソースを変更するようにしてもよい。また、図19および図20には、入力値領域46のデータサイズを変更する例を示すが、出力値領域44のデータサイズを変更してもよいし、出力値領域44および入力値領域46の両方のデータサイズを変更してもよい。 Although FIGS. 19 and 20 show an example of changing the communication resource for a specific device, the communication resource may be changed for a plurality of devices at the same time. Further, although FIGS. 19 and 20 show an example of changing the data size of the input value area 46, the data size of the output value area 44 may be changed, or the output value area 44 and the input value area 46 may be changed. Both data sizes may be changed.

さらに、図19および図20には、通信フレーム40内に予備リソース48を設けた例を示すが、予備リソース48を設けることなく、状況に応じて、各デバイスに割り当てる通信待機を動的に変更するようにしてもよい。 Further, FIGS. 19 and 20 show an example in which the spare resource 48 is provided in the communication frame 40, but the communication standby assigned to each device is dynamically changed according to the situation without providing the spare resource 48. You may try to do it.

上述の図19および図20に示すような通信リソースの動的設定を実現するためには、通信リソース設定機能30は、通信マスタである制御装置100のフィールドネットワークコントローラ108に実装されてもよい。そして、いずれかのロボットコントローラ250が保持管理する変数(状態値)に基づいて、通信リソースを適宜切り替えてもよい。このように、通信リソース設定機能30は、1または複数のロボットコントローラ250のうち少なくとも1つの動作状態に応じて、ロボットコントローラ250の各々に割り当てる通信リソースを決定してもよい。 In order to realize the dynamic setting of the communication resource as shown in FIGS. 19 and 20 described above, the communication resource setting function 30 may be implemented in the field network controller 108 of the control device 100 which is the communication master. Then, the communication resource may be appropriately switched based on the variable (state value) held and managed by any of the robot controllers 250. As described above, the communication resource setting function 30 may determine the communication resource to be allocated to each of the robot controllers 250 according to the operating state of at least one of the one or a plurality of robot controllers 250.

<H.付記>
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
<H. Addendum>
The present embodiment as described above includes the following technical ideas.

[構成1]
ロボット制御システム(1)であって、
第1の通信部(108,160,162)を有する第1の制御装置(100)と、
前記第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置(250)とを備え、
前記第2の制御装置の各々は、
各々に割り当てられたネットワーク(20)の通信リソースを用いて、前記第1の制御装置の前記第1の通信部との間でデータを遣り取りする第2の通信部(252,280,282)と、
前記第1の制御装置からのコマンド(146)に従って、ロボット(200)を駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部(290)とを備え、
前記ロボット制御システムは、前記第2の制御装置の各々に前記通信リソースを割り当てる通信リソース設定部(30)を備える、ロボット制御システム。
[Structure 1]
Robot control system (1)
A first control device (100) having a first communication unit (108, 160, 162) and
The first control device is provided with one or more second control devices (250) connected to a network.
Each of the second control devices
With the second communication unit (252, 280, 282) that exchanges data with the first communication unit of the first control device using the communication resources of the network (20) assigned to each. ,
A command value generation unit (290) for sequentially generating command values for driving the robot (200) according to a command (146) from the first control device is provided.
The robot control system is a robot control system including a communication resource setting unit (30) that allocates the communication resource to each of the second control devices.

[構成2]
前記通信リソース設定部は、予め定められた割り当て設定(60)に従って、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、構成1に記載のロボット制御システム。
[Structure 2]
The robot control system according to configuration 1, wherein the communication resource setting unit determines communication resources to be allocated to each of the second control devices according to a predetermined allocation setting (60).

[構成3]
前記通信リソース設定部は、前記第1の制御装置とネットワーク接続された前記第2の制御装置の数に応じて、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、構成1または2に記載のロボット制御システム。
[Structure 3]
The communication resource setting unit determines the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the number of the second control devices network-connected to the first control device, configuration 1 or 2. The robot control system described in.

[構成4]
前記通信リソース設定部は、前記1または複数の第2の制御装置のうち少なくとも1つの動作状態に応じて、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、構成1〜3のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 4]
The communication resource setting unit determines the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the operating state of at least one of the one or the plurality of second control devices, any of the configurations 1 to 3. The robot control system according to item 1.

[構成5]
前記通信リソース設定部は、前記第1の制御装置の前記第1の通信部に実装される、構成1〜4のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 5]
The robot control system according to any one of configurations 1 to 4, wherein the communication resource setting unit is mounted on the first communication unit of the first control device.

[構成6]
前記第2の制御装置の前記第2の通信部は、ロボットの駆動に係る状態値を前記第1の制御装置へ送信する、構成1〜5のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 6]
The robot control system according to any one of configurations 1 to 5, wherein the second communication unit of the second control device transmits a state value related to driving the robot to the first control device.

[構成7]
ユーザ操作に応じて、前記通信リソース設定部による通信リソースの割り当てに係る設定を決定するための外部装置(400)をさらに備える、構成1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 7]
The robot control system according to any one of configurations 1 to 6, further comprising an external device (400) for determining a setting related to allocation of communication resources by the communication resource setting unit according to a user operation.

[構成8]
前記通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの長さを異ならせることで、前記通信リソースの大きさを調整する、構成1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 8]
The robot control system according to any one of configurations 1 to 6, wherein the communication resource setting unit adjusts the size of the communication resource by making the length of the communication frame transmitted on the network different.

[構成9]
前記通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの通信周期を異ならせることで、前記通信リソースの大きさを調整する、構成1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。
[Structure 9]
The robot control system according to any one of configurations 1 to 6, wherein the communication resource setting unit adjusts the size of the communication resource by changing the communication cycle of the communication frame transmitted on the network.

[構成10]
第1の通信部(108,160,162)を有する第1の制御装置(100)と、前記第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置(250)とを備えたロボット制御システム(1)における制御方法であって、
前記第2の制御装置の各々にネットワーク(20)の通信リソースを割り当てるステップ(30)と、
前記第2の制御装置の各々が、各々に割り当てられた通信リソースを用いて、前記第1の制御装置との間でデータを遣り取りするステップと、
前記第2の制御装置の各々が、前記第1の制御装置からのコマンドに従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成するステップ(290)とを備える、制御方法。
[Structure 10]
A first control device (100) having a first communication unit (108, 160, 162) and one or more second control devices (250) network-connected to the first control device. It is a control method in the provided robot control system (1).
In the step (30) of allocating the communication resources of the network (20) to each of the second control devices,
A step in which each of the second control devices exchanges data with and from the first control device using the communication resources assigned to each of the second control devices.
A control method comprising a step (290) in which each of the second control devices sequentially generates a command value for driving a robot in accordance with a command from the first control device.

<I.利点>
本実施の形態に係るロボット制御システム1においては、ロボット200を制御するロボットコントローラ250の各々に通信リソースを適切に割り当てることができる。これによって、複数のロボットコントローラ250がフィールドネットワーク20に接続された場合でも、制御性能を維持することができる。
<I. Advantages>
In the robot control system 1 according to the present embodiment, communication resources can be appropriately allocated to each of the robot controllers 250 that control the robot 200. As a result, the control performance can be maintained even when a plurality of robot controllers 250 are connected to the field network 20.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 ロボット制御システム、12 上位ネットワーク、20 フィールドネットワーク、30 通信リソース設定機能、40 通信フレーム、42 通信リソース、44 出力値領域、46 入力値領域、48 予備リソース、60 割り当て設定、61 先頭アドレス、62 最終アドレス、63 識別情報、64 利用種別、70 接続情報、71 アドレス、72,76 デバイス種別、75 割り当てパターン、77,78 データサイズ、100 制御装置、101,251 通信部、102,262,362,402 プロセッサ、104,266,366,404 メインメモリ、106 上位ネットワークコントローラ、108,252,352 フィールドネットワークコントローラ、109,253,353 カウンタ、110,270,410 ストレージ、112 メモリカードインターフェイス、114 メモリカード、116 ローカルバスコントローラ、118,418 プロセッサバス、120,420 USBコントローラ、122 ローカルバス、130 機能ユニット、142 出力値、144 入力値、146 コマンド、150 IECプログラム実行エンジン、152 ロボットプログラム実行エンジン、154 ロボットプログラム解釈モジュール、156 コマンド生成モジュール、160,280 通信制御モジュール、162,282 通信ドライバ、164 外部通信インターフェイス、200 ロボット、200A カスタムロボット、200B 汎用ロボット、210 アーム部、220 ドライブ回路、230 モータ、250 ロボットコントローラ、260,360 制御処理回路、268,368 インターフェイス回路、284 ロボット駆動エンジン、286 管理モジュール、288 目標軌道生成モジュール、290 指令値生成モジュール、292 信号出力ドライバ、300 操作ペンダント、370 ファームウェア、380 操作キー群、400 サポート装置、406 入力部、408 表示部、412 光学ドライブ、414 記憶媒体、422 通信コントローラ、450,460 設定画面、452 設定フィールド、462,464 ボタン、500 表示装置、600 サーバ装置、1102 システムプログラム、1104 IECプログラム、1106,2704 設定情報、1108 ロボットプログラム、1502 出力更新処理、1504 入力更新処理、2702 ロボットシステムプログラム、4104 開発プログラム、T1 制御周期。 1 Robot control system, 12 Upper network, 20 Field network, 30 Communication resource setting function, 40 Communication frame, 42 Communication resource, 44 Output value area, 46 Input value area, 48 Reserve resource, 60 Allocation setting, 61 Start address, 62 Final address, 63 identification information, 64 usage type, 70 connection information, 71 address, 72,76 device type, 75 allocation pattern, 77,78 data size, 100 controller, 101,251 communication unit, 102,262,362 402 processor, 104,266,366,404 main memory, 106 upper network controller, 108,252,352 field network controller, 109,253,353 counter, 110,270,410 storage, 112 memory card interface, 114 memory card, 116 local bus controller, 118,418 processor bus, 120,420 USB controller, 122 local bus, 130 functional unit, 142 output value, 144 input value, 146 command, 150 IEC program execution engine, 152 robot program execution engine, 154 robot Program interpretation module, 156 command generation module, 160,280 communication control module, 162,282 communication driver, 164 external communication interface, 200 robot, 200A custom robot, 200B general-purpose robot, 210 arm part, 220 drive circuit, 230 motor, 250 Robot controller, 260, 360 control processing circuit, 268, 368 interface circuit, 284 robot drive engine, 286 management program, 288 target trajectory generation module, 290 command value generation module, 292 signal output driver, 300 operation pendant, 370 firmware, 380 Operation keys, 400 support device, 406 input unit, 408 display unit, 412 optical drive, 414 storage medium, 422 communication controller, 450, 460 setting screen, 452 setting field, 462,464 buttons, 500 display device, 600 server equipment, 1102 system program, 1104 IEC program, 1106, 2704 setting information, 1108 robot program, 1502 output update process, 1504 input update process, 2702 robot system program, 4104 development program, T1 control cycle.

Claims (10)

ロボット制御システムであって、
第1の通信部を有する第1の制御装置と、
前記第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置とを備え、
前記第2の制御装置の各々は、
各々に割り当てられたネットワークの通信リソースを用いて、前記第1の制御装置の前記第1の通信部との間でデータを遣り取りする第2の通信部と、
前記第1の制御装置からのコマンドに従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成する指令値生成部とを備え、
前記ロボット制御システムは、前記第2の制御装置の各々に前記通信リソースを割り当てる通信リソース設定部を備える、ロボット制御システム。
It ’s a robot control system.
A first control device having a first communication unit and
A network-connected first control device and one or more second control devices are provided.
Each of the second control devices
A second communication unit that exchanges data with the first communication unit of the first control device using the communication resources of the network assigned to each.
It is provided with a command value generation unit that sequentially generates command values for driving the robot according to a command from the first control device.
The robot control system is a robot control system including a communication resource setting unit that allocates the communication resource to each of the second control devices.
前記通信リソース設定部は、予め定められた割り当て設定に従って、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、請求項1に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to claim 1, wherein the communication resource setting unit determines a communication resource to be allocated to each of the second control devices according to a predetermined allocation setting. 前記通信リソース設定部は、前記第1の制御装置とネットワーク接続された前記第2の制御装置の数に応じて、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、請求項1または2に記載のロボット制御システム。 The communication resource setting unit determines the communication resource to be allocated to each of the second control devices according to the number of the second control devices network-connected to the first control device, claim 1 or 2. The robot control system according to 2. 前記通信リソース設定部は、前記1または複数の第2の制御装置のうち少なくとも1つの動作状態に応じて、前記第2の制御装置の各々に割り当てる通信リソースを決定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 3. The robot control system according to any one item. 前記通信リソース設定部は、前記第1の制御装置の前記第1の通信部に実装される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the communication resource setting unit is mounted on the first communication unit of the first control device. 前記第2の制御装置の前記第2の通信部は、ロボットの駆動に係る状態値を前記第1の制御装置へ送信する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the second communication unit of the second control device transmits a state value related to driving the robot to the first control device. ユーザ操作に応じて、前記通信リソース設定部による通信リソースの割り当てに係る設定を決定するための外部装置をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 6, further comprising an external device for determining a setting related to allocation of communication resources by the communication resource setting unit according to a user operation. 前記通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの長さを異ならせることで、前記通信リソースの大きさを調整する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication resource setting unit adjusts the size of the communication resource by making the length of the communication frame transmitted on the network different. 前記通信リソース設定部は、ネットワーク上を伝送する通信フレームの通信周期を異ならせることで、前記通信リソースの大きさを調整する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication resource setting unit adjusts the size of the communication resource by changing the communication cycle of the communication frame transmitted on the network. 第1の通信部を有する第1の制御装置と、前記第1の制御装置とネットワーク接続された、1または複数の第2の制御装置とを備えたロボット制御システムにおける制御方法であって、
前記第2の制御装置の各々にネットワークの通信リソースを割り当てるステップと、
前記第2の制御装置の各々が、各々に割り当てられた通信リソースを用いて、前記第1の制御装置との間でデータを遣り取りするステップと、
前記第2の制御装置の各々が、前記第1の制御装置からのコマンドに従って、ロボットを駆動するための指令値を順次生成するステップとを備える、制御方法。
A control method in a robot control system including a first control device having a first communication unit and one or more second control devices network-connected to the first control device.
A step of allocating network communication resources to each of the second control devices,
A step in which each of the second control devices exchanges data with and from the first control device using the communication resources assigned to each of the second control devices.
A control method, wherein each of the second control devices includes a step of sequentially generating command values for driving a robot in accordance with a command from the first control device.
JP2020044123A 2020-03-13 2020-03-13 Robot control system and control method Active JP7327225B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020044123A JP7327225B2 (en) 2020-03-13 2020-03-13 Robot control system and control method
CN202080097507.7A CN115176209A (en) 2020-03-13 2020-12-17 Robot control system and control method
PCT/JP2020/047238 WO2021181799A1 (en) 2020-03-13 2020-12-17 Robot control system and control method
US17/908,141 US11855907B2 (en) 2020-03-13 2020-12-17 Robot control system and control method
EP20924018.3A EP4119305A4 (en) 2020-03-13 2020-12-17 Robot control system and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020044123A JP7327225B2 (en) 2020-03-13 2020-03-13 Robot control system and control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021144587A true JP2021144587A (en) 2021-09-24
JP7327225B2 JP7327225B2 (en) 2023-08-16

Family

ID=77671569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020044123A Active JP7327225B2 (en) 2020-03-13 2020-03-13 Robot control system and control method

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11855907B2 (en)
EP (1) EP4119305A4 (en)
JP (1) JP7327225B2 (en)
CN (1) CN115176209A (en)
WO (1) WO2021181799A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023248551A1 (en) * 2022-06-21 2023-12-28 オムロン株式会社 Control system, relay device, and communication method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114248269A (en) * 2021-12-09 2022-03-29 国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司 TherCAT-based electric six-axis robot control system and control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220961A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Hitachi Ltd Network system
JP2019054409A (en) * 2017-09-15 2019-04-04 株式会社日立製作所 Robot control device, system, and method
JP2019140603A (en) * 2018-02-14 2019-08-22 オムロン株式会社 Control device, control system, control method, and control program
JP2021037566A (en) * 2019-09-02 2021-03-11 本田技研工業株式会社 Control platform and control system
JP2021128662A (en) * 2020-02-17 2021-09-02 本田技研工業株式会社 Control platform, service providing system and service providing method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8850092B2 (en) * 2011-04-11 2014-09-30 Rockwell Automation Technologies, Inc. Input module for an industrial controller
JP5761238B2 (en) * 2013-03-15 2015-08-12 株式会社安川電機 Robot system and workpiece manufacturing method
CN109789545B (en) * 2016-10-12 2022-03-18 Abb瑞士股份有限公司 Method and system for controlling speed of a transport path
JP6894292B2 (en) 2017-05-23 2021-06-30 Juki株式会社 Control system and mounting equipment
JP6977600B2 (en) * 2018-02-14 2021-12-08 オムロン株式会社 Control devices, control systems, control methods, and control programs
EP3802012B1 (en) * 2018-06-11 2024-08-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Technique for controlling wireless command transmission to a robotic device
TWI676090B (en) * 2018-10-19 2019-11-01 廣達電腦股份有限公司 Movement control methods for multiple robots and systems thereof
US11584020B2 (en) * 2018-12-04 2023-02-21 Cloudminds Robotics Co., Ltd. Human augmented cloud-based robotics intelligence framework and associated methods
CN114365057A (en) * 2019-09-02 2022-04-15 本田技研工业株式会社 Control platform, control system, service providing method and control method
KR20210030155A (en) * 2019-09-09 2021-03-17 엘지전자 주식회사 Robot and controlling method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220961A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Hitachi Ltd Network system
JP2019054409A (en) * 2017-09-15 2019-04-04 株式会社日立製作所 Robot control device, system, and method
JP2019140603A (en) * 2018-02-14 2019-08-22 オムロン株式会社 Control device, control system, control method, and control program
JP2021037566A (en) * 2019-09-02 2021-03-11 本田技研工業株式会社 Control platform and control system
JP2021128662A (en) * 2020-02-17 2021-09-02 本田技研工業株式会社 Control platform, service providing system and service providing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023248551A1 (en) * 2022-06-21 2023-12-28 オムロン株式会社 Control system, relay device, and communication method

Also Published As

Publication number Publication date
EP4119305A1 (en) 2023-01-18
JP7327225B2 (en) 2023-08-16
US11855907B2 (en) 2023-12-26
EP4119305A4 (en) 2024-04-03
CN115176209A (en) 2022-10-11
US20230132698A1 (en) 2023-05-04
WO2021181799A1 (en) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10761515B2 (en) Control system for controlling control object and control device for linking control applications in control system
US10761884B2 (en) Control device for operating multiple types of programs in different execution formats
JP6962099B2 (en) Control system and control device
JP6903275B2 (en) Control device and control method
US10606246B2 (en) Control device and control method with various command values in a shared memory providing access to various program execution and command value operation parts in each control cycle
WO2021181799A1 (en) Robot control system and control method
US20190095246A1 (en) Support device and non-transitory storage medium
WO2021181801A1 (en) Robot control system and control method
WO2019171845A1 (en) Control device and control system
CN109491324B (en) Control device and control method
WO2021181800A1 (en) Robot control system and control method
WO2021095466A1 (en) Control device
WO2021181798A1 (en) Robot control system and control method
WO2021145124A1 (en) Control device
WO2022162958A1 (en) Control device, program execution method, and program
JP7231073B2 (en) Controllers and control systems
JP7375632B2 (en) Control system and support equipment
JP2021114019A (en) Data processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7327225

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150